Μπορείτε να βρείτε την ταχύτητα κάποιου στο διάστημα εάν ένα έτος το διαστημόπλοιο του =50000 χρόνια στη Γη;
Κατανόηση της διαστολής χρόνου
Αυτό το σενάριο περιλαμβάνει την έννοια της χρονικής διαστολής από τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Ο χρόνος περνά πιο αργά για ένα αντικείμενο που κινείται σε ένα σημαντικό κλάσμα της ταχύτητας του φωτός σε σύγκριση με έναν σταθερό παρατηρητή.
Formula
Ο σχετικός τύπος είναι:
* t '=t/√ (1 - (v²/c²))
Οπου:
* t ' είναι ο χρόνος που βιώνει το διαστημόπλοιο (1 έτος)
* t είναι ο χρόνος που βιώνεται στη γη (50.000 χρόνια)
* V είναι η ταχύτητα του διαστημόπλοιου (αυτό που θέλουμε να βρούμε)
* C είναι η ταχύτητα του φωτός (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο)
Υπολογισμός
1. Αναδιατάξτε τον τύπο για επίλυση για V:
* √ (1 - (V² / C²)) =T / T '
* 1 - (V² / C²) =(t / t ') ²
* (v² / c²) =1 - (t / t ') ²
* V² =C² * (1 - (T / T ') ²)
* v =c * √ (1 - (t / t ') ²)
2. Συνδέστε τις τιμές:
* V =299,792,458 m / s * √ (1 - (50.000 έτη / 1 έτος) ²)
3. Μετατρέψτε τα έτη σε δευτερόλεπτα:
* 1 έτος =31.536.000 δευτερόλεπτα
* 50.000 χρόνια =1.576.800.000.000 δευτερόλεπτα
4. Υπολογίστε:
* V ≈ 299,792,458 m / s * √ (1 - (1,576,800,000,000 S / 31,536,000 s) ²)
* V ≈ 299,792,458 m/s * √ (1 - 49,999,999999999992)
* V ≈ 299,792,458 m/s * √ (1 - 2,499,999,999,999,99)
* V ≈ 299,792,458 m/s * √ (-2,499,999,999,999,99)
Σημαντική σημείωση: Το αποτέλεσμα κάτω από την τετραγωνική ρίζα είναι αρνητικό. Αυτό δείχνει ότι η διαστολή του χρόνου είναι τόσο ακραία ώστε είναι αδύνατο για οποιοδήποτε αντικείμενο με μάζα να ταξιδεύει με αυτή την ταχύτητα. Είναι ένα υποθετικό σενάριο που πιέζει τα όρια της κατανόησης της φυσικής μας.
Συμπέρασμα
Το σενάριο που παρουσιάζεται δεν είναι φυσικά δυνατό. Κανένα αντικείμενο με μάζα δεν μπορεί να ταξιδέψει με ταχύτητα που θα προκαλούσε τόσο πολύ χρόνο διαστολής. Οι νόμοι της φυσικής εμποδίζουν τα αντικείμενα να φτάσουν στην ταχύτητα του φωτός.
