 |
Problem z teoretyczną możliwością lotów z prędkością podświetlną Ten wątek jest przedawniony Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 06-12-2004 15:02 | Marek | Problem z teoretyczną możliwością lotów z prędkością podświetlną | Za główną przeszkodę w podjęciu kiedykolwiek przez ludzkość dalszych podróży międzygwiezdnych (nie mówiąc już o międzygalaktycznych) jest, wynikający z teorii względności, brak możliwości nie tylko przekroczenia prędkości światła ale nawet (w przypadku obiektów posiadających masę) jej osiągnięcia. Natomiast osiągnięcie prędkości bliskich prędkości światła jest, przynajmniej teoretycznie, możliwe. Toteż entuzjaści podróży międzygwiezdnych wierzą, że astronautom uda się odwiedzić przynajmniej bliższe gwiazdy i po powrocie zastać jeszcze parę żyjących osób z pokolenia, które wyprawę wysłało. Gdyby można było prędkość docelową (powiedzmy 0,9c) osiągnąć od razu, nie byłoby z tym problemu. Jednak, ze względu na wytrzymałość ludzi na przeciążenia, rozpędzanie i hamowanie będzie trwać dość długo, dłużej nawet niż lot z docelową prędkością. To co napisałem powyżej wiedzą wszyscy i napisałem to tylko jako wprowadzenie. Natomiast przyszedł mi do głowy inny problem, utrudniający lub nawet uniemożliwiający loty z prędkościami bliskimi prędkości światła. Z teorii względności wynika bowiem, że gdy prędkość obiektu rośnie do prędkości światła, jego masa rośnie do nieskończoności. Dlatego też obiekty materialne (w sensie posiadania masy) prędkości światła nie mogą osiągnąć. Co jednak z prędkościami podświetlnymi.? Przy rozpatrywanej prędkości 0,9c, masy pojazdu i astronauty będą ogromne (może ktoś policzy, mnie się nie chce, nie mam zresztą pod ręką odpowiednich wzorów). I nie chodzi nawet o to, że przy takiej masie ciężko byłoby astronaucie wykonać jakikolwiek szybszy ruch (jego bezwładność, spowodowana wzrostem masy, bardzo by się zwiększyła a siła przecież pozostałaby taka sama. Groźniejsze byłoby działanie innego prawa fizyki. Tego które mówi, że ciała przyciągają się z siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między ich środkami ciężkości. Jeżeli zatem masa astronauty i rakiety wzrosną (strzelam) tysiąc razy, to siła ich wzajemnego przyciągania wzrośnie milion razy. Czy zatem astronauta o ogromnej masie zostanie "przyssany" do podłogi, sufitu lub jednej ze ścian rakiety o jeszcze większej masie? Proszę tylko nie mówić, że siły grawitacyjne rakiety będą działać na astronautę (i vice versa) z każdej strony, więc się zrównoważą. Po pierwsze, aby tak było, astronauta musiałby zawsze znajdować się dokładnie w środku ciężkości rakiety. Po drugie, astronauta zostałby w takim przypadku po prostu rozerwany. Zrównoważenie sił nic by nie pomogło, astronauty nie można bowiem uznać za "ciało doskonale sztywne". Kiedy pociągniemy za sznurek z dwóch stron z siłami równymi co do wartości ale przeciwnymi co do zwrotu to siły te się co prawda zrównoważą, ale sznurek zostanie rozerwany. Czy zatem możliwość osiągania prędkości podświetlnych jest warunkiem koniecznym ale nie dostatecznym podróży międzygwiezdnych? Czy, aby były możliwe, trzeba dodatkowo zapanować nad grawitacją? Opisanego powyżej problemu nie podnoszą ani znane mi publikacje naukowe (no, tych nie czytałem zbyt wiele, nie jestem "z branży"), popularnonaukowe ani nawet literatura fantastyczno-naukowa. Ciekaw jestem więc Waszego zdania "w tym temacie". Mam rację czy popełniłem gdzieś błąd?
|
| inhet (1073 punktów) | Nic dziwnego, że publikacje popularnonaukowe, ani nawet sf, nie podnasza tego problemu, bo jest on już dawno wyjaśniony przez teorię względności. Na ten temat zas publikacji wszelkiego autoramentu ci u nas dostatek. A tu cos zbliżonego. www.swiatnauki.pl/?q=art&n=200412c
|
|
 | | Marek | > Nic dziwnego, że publikacje popularnonaukowe, ani nawet sf, nie podnasza tego problemu, bo jest on już dawno wyjaśniony przez teorię względności. Na ten temat zas publikacji wszelkiego autoramentu ci u nas dostatek.> A tu cos zbliżonego.www.swiatnauki.pl/?q=art&n=200412c> Nie bardzo zbliżonego. Jeżeli nie widzisz różnicy to trudno z tobą na takie tematy dyskutować. Dedykuję ci fragment polecanego przez ciebie artykułu: "Jeśli czarna dziura miałaby powstać z układu ciał (np. układu gwiazd czy obłoku gazu), to jego masa w układzie spoczywającym zależy od energii wszystkich składników, a więc i prędkości ciał (gwiazd, cząsteczek gazu). Im większe są prędkości, tym większa wprawdzie masa?energia układu, ale jednocześnie tym większe jego rozmiary - składniki oddalają się od centrum i średnia gęstość maleje. Zauważmy więc, że aby powstała czarna dziura, trzeba z układu usuwać energię kinetyczną, a nie ją zwiększać" Ja nie pisałem nic o zamianie rakiety w czarną dziurę. Co prawda wg dr Bajtlika (autora powyższego) jest to możliwe. Przecież rozmiary rakiety i astronauty nie zwiększają się, więc średnia gęstość rośnie (bo rośnie masa).
|
|
|  | | inhet (1073 punktów) | >Ja nie pisałem nic o zamianie rakiety w czarną dziurę. Co prawda wg dr Bajtlika (autora powyższego) jest to możliwe. Przecież rozmiary rakiety i astronauty nie zwiększają się, więc średnia gęstość rośnie (bo rośnie masa).>
Cóż ,sądziłem ,że nim zadałeś pytanie, nabyłeś nieco wiedzy w tej dziedzinie. Okazuje się jednak, że nie starczyło ci cierpliwości na zbyt długie studia...
|
|
|  | jeyes (2281 punktów) (zablokowany) | >Nie bardzo zbliżonego. Jeżeli nie widzisz różnicy to trudno z tobą na takie tematy dyskutować. Skoro czegoś nie wiesz (nie rozumiesz) i oczekujesz, żeby ktoś ci pomógł, to niezbyt rozsądne jest (nie mówiąc, że niegrzeczne) okazywanie lekceważenia jednej z takich osób. Nierozsądne, bo zniechęcasz do siebie ludzi tą swoją pychą (nie wiadomo skąd się biorącą zresztą). ;-P
|
|
| leo_z (935 punktów) | > Za główną przeszkodę w podjęciu kiedykolwiek przez ludzkość dalszych podróży międzygwiezdnych (nie mówiąc już o międzygalaktycznych) jest, wynikający z teorii względności, brak możliwości nie tylko przekroczenia prędkości światła ale nawet (w przypadku obiektów posiadających masę) jej osiągnięcia.Z uwagi, że są to tylko jakieś tam dywagacje daje pod rozwagę ten namiar www.astercity.net/~witnaw/teoria.htmlo podróżach międzygwiezdnych również coś tam jest
|
|
| Celecrin (11895 punktów) | > Tego które mówi, że ciała przyciągają się z siłą> proporcjonalną do iloczynu ich mas a odwrotnie> proporcjonalną do kwadratu odległości między ich środkami> ciężkości. Jeżeli zatem masa astronauty i rakiety wzrosną> (strzelam) tysiąc razy, to siła ich wzajemnego przyciągania> wzrośnie milion razy.... Ciekaw jestem więc Waszego zdania "w> tym temacie". Mam rację czy popełniłem gdzieś błąd?Witaj Marku! Nie będzie ogromnej grawitacji! (chyba) Ponieważ wzór Newtona NIE OBOWIĄZUJE przy dużych prędkościach. Nie możemy podstawić do wzoru Newtona masy relatywistycznej, ponieważ reprezentuje ona w pewien sposób masę "wirtualną", a nie masę ciężką. Masa relatywistyczna "zastępuje" masę bezwładną we wzorze na pęd. Masa ciężka (miara ilości materii) i masa bezwładna (miara oporu jaki daje ciało gdy działa na nie siła) to dwie różne masy. Są identyczne przy małych prędkościach lecz nie relatywistycznych. W relatywistyce masę wyrażamy poprzez PĘD i analogicznie grawitację określamy tensorem energii-pędu, którym używana jest masa spoczynkowa i składowe pędu. Obecnie rozpędza się cząsteczki do prędkości bliskich prędkości światła i nie zaobserwowano efektu, o którym mówisz, a powinien być wyraźnie widoczny, czyż nie? (Trochę bełkot  sorki ale...pełno jest w internecie wyjaśnień...zobacz hasło : masa, grawitacja itp.)
|
|
 | | marcin_s | Błąd polega na tym, że zwiększona masa jest obserwowana z układów poruszjących się względem układu o którym mówisz. W rakiecie wszystko wygląda normalnie. W tym samym czasie astronauta obserwuje świat i widzi, że to np. Ziemia ma zwiększoną masę i do tego jakoś strasznie jest spowolniona. (mniej więcej). Natomiast masa bezwładna i masa grawitacyjna to według OTW dokładnie ta sama wielkość. (efekty grawitacyjne to tak naprawdę to samo co efekty bezwładnościowe - efekty przewidywane przez STW w przypadku przyspieszeń pojawią się w OTW jako efekty grawitacyjne)
|
|
|  | | Celecrin (11895 punktów) | > Natomiast masa bezwładna i masa grawitacyjna to według OTW dokładnie ta sama wielkość. (efekty grawitacyjne to tak naprawdę to samo co efekty bezwładnościowe - efekty przewidywane przez STW w przypadku przyspieszeń pojawią się w OTW jako efekty grawitacyjne)Z mojej wypowiedzi trochę namieszałem  Masz rację co do mas. Chcę się tylko coś wyjaśnić... W dynamice Newtona rozróżniamy dwie masy. Masę bezwładną i ciężką Doświadczalnie nie różnią się od siebie, ale istnienie takich pojęć jest konieczne. Relatywistycznie jest tylko jedna masa, masa spoczynkowa. Istnienie innych pojęć jest niepotrzebne. Grawitację przy dużych prędkościach opisujemy również przy pomocy pędu (np. fotony), a przyśpieszenie i siła odśrodkowa są równoważne. Tak to widzę... Pozdrawiam
|
|
 | | atarax | > Obecnie rozpędza się cząsteczki do prędkości bliskich prędkości światła i nie zaobserwowano efektu, o którym mówisz, a powinien być wyraźnie widoczny, czyż nie?
Owszem, nie zaobserwowano. Właśnie między innymi dlatego teoria względności, która sprawdza się w skali kosmicznej, nie sprawdza się w świecie mikrocząstek. Po prostu w mikroświecie nie występują niektóre efekty postulowane przez tę teorię, a występują takie, których ona nie przewiduje.
|
|
pilaster (128 punktów) (zablokowany) | Ignoracja fizyczna w społeczeństwie jest straszna. Praktycznie co post (poza marcinem_s), to błąd. Zwiększenie masy jest, jak to napisał ms widoczne wyłącznie z ukladów poruszających się wzgledem siebie. Czyli astronauta w rakiecie niczego takiego nie stwierdzi. Wzrost masy przy 0,9c nie bedzie "tysiąckrotny", tylko 1/(1-0,9^2)^0,5, czyli "zaledwie" 2,3 raza. O tyle samo skróci się z resztą czas. Czas rozpędzania pojazdu do prędkości przyświetlnych, a przyśpieszeniach w okolicy 1g potrwa trochę, ale nie dłużej niż kilka miesięcy roku. Zakładając, że dysponujemy jakimś napędem pracującym ze stałym ciągiem 1g przez kilka kilkanaście lat, to podróże do najblizszych gwiazd (kilka-kilkanascie lat świetlnych) są możliwe nawet przy założeniu powrotu na Ziemię w rozsądnym czasie. Jezeli zakładamy, że na Ziemię nie wracamy, to w czasie pokładowym dwudziestu lat można dolecieć nawet do sąsiedniej galaktyki (stały ciąg pozwoli w ciągu roku osiągnąc ogromną dylatację czasu)
|
|
 | | webmaster (moderator) | Życzę szczęścia w omijaniu planet i asteroid przy tej prędkości. Zderzenie z byle pyłkiem przy 0.9c zakończy się katastrofą.
|
|
| chaos (100 punktów) | małe s/f:
za pomocą ujemnej energi można wokół statku stworzyć przestrzenny bombel i poruszać się wraz z nim szybciej od światła bez jakichkolwiek przeciążeń...
|
|
 | | Lech M | Podróz z prędkoscią światła Jest możliwa ale tylko w teori. Praktycznie nie wykonalne. Co zostanie ze statku kosm.? Sito , plazma, itp Kosmos nie jest idealnie czysty.Są ryznego rodzaju Drobne pyły wolne elektrony. Pojadd ów zostałby zbombardowany przez wyżej wym. czynniki.
|
|
|  | | chaos (100 punktów) | > Podróz z prędkoscią światła Jest możliwa ale tylko w teori. Praktycznie nie wykonalne. Co >zostanie ze statku kosm.? Sito , plazma, itp Kosmos nie jest idealnie czysty.Są ryznego >rodzaju Drobne pyły wolne elektrony. Pojadd ów zostałby zbombardowany przez wyżej >wym. czynniki.Czy ryzyko wzrasta podczas CAŁEGO przebiegu podróży w zależności od prędkości z jaką podrużujemy? NIE Jak pada deszcz to biegniesz by mniej się zmoczyć... Faktem jest że nawet przy mniejszych prędkościach jest to poważny problem, który zostanie wyeliminowany przez nadchodzące technologie... Nawet współczesnym satelitom zagraża zderzenie z jakąś skałą... co prawda przestrzeń między planetarna jest czystrza niż przestrzeń między gwiezdna ( obłoki Orta ? ) lecz mimo wszystko będzie można to zagrożenie w przyszłości wyeliminować...
|
|
| |  | | Marek1 | >Czy ryzyko wzrasta podczas CAŁEGO przebiegu podróży w zależności od prędkości z jaką podrużujemy? NIE
Wzrasta. Oczywiście nie ze względu na wzrost częstotliwości spotkań z obiektami kosmicznymi. Częstotliwość istotnie wzrośnie, ale na zagrożenie ma wpływ nie częstotliwość ale liczba spotkań z tymi obiektami, ta zaś na danej drodze będzie przy różnych prędkościach mniej więcej ta sama. Zagrożenie wzrośnie z powodu większej energii tych zderzeń. Kiedy jadąc samochodem wpadniesz na drzewo z szybkością 5 km/godz to zderzak wprawdzie się wgniecie, ale tobie nic się nie stanie. A co będzie gdy ta szybkość będzie wynosić 100 km/godz?
|
|
| | |  | -1 na 1 | chaos (100 punktów) | >Wzrasta. Oczywiście nie ze względu na wzrost częstotliwości spotkań z obiektami kosmicznymi. Częstotliwość istotnie wzrośnie, ale na zagrożenie ma wpływ nie częstotliwość ale liczba spotkań z tymi obiektami, ta zaś na danej drodze będzie przy różnych prędkościach mniej więcej ta sama. Zagrożenie wzrośnie z powodu większej energii tych zderzeń. Kiedy jadąc samochodem wpadniesz na drzewo z szybkością 5 km/godz to zderzak wprawdzie się wgniecie, ale tobie nic się nie stanie. A co będzie gdy ta szybkość będzie wynosić 100 km/godz?
Czyli nie zwrośnie... nie wzrośnie prawdopodobienstwo takiego zderzenia... wzrośnie średnia energia możliwa podczas takiego zderzenia... a to coś innego!!!
a jakia jest różnica dla dzisiejszego statku kosmicznego 0,05c a 100c podczas zderzenia? żadna...
|
|
Zaloguj przez OpenID.. Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów 
|
 |
|