Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Bozon HiGG's

Если ребенка отправить с ускорением в 1G в космический полет, сколько лет пройдет на Земле за всю его жизнь?

Сценарий чисто гипотетический, поэтому ничьи права тут не нарушаются. Итак, если ребенка (для наглядности - младенца) оправить в космический полет (естественно с родителями) с ускорением в 1G, он пролетит не просто большое расстояние, в свой столетний юбилей он обнаружит, что фактически пережил Землю, галактику, да и всю Вселенную в целом. Почему? Давайте разберемся. Помещенный на гипотетический космический корабль, постоянно ускоряющийся со скоростью 9,8 м/с^2, ребенок находился бы в совершенно нормальной гравитационной обстановке. Для растущего ребенка время текло бы нормально и в детстве, и в юности, и в старшем возрасте и т. д. Однако, согласно специальной теории относительности, Вселенная за пределами его корабля старела бы с чрезвычайно быстрой скоростью. В физике этот сценарий известен как релятивистское постоянное ускорение или гиперболическое движение. В первые несколько месяцев путешествие казалось бы вполне обычным. Но по мере приближения ребенка к первому дню рождения косми
Сценарий чисто гипотетический, поэтому ничьи права тут не нарушаются.

Итак, если ребенка (для наглядности - младенца) оправить в космический полет (естественно с родителями) с ускорением в 1G, он пролетит не просто большое расстояние, в свой столетний юбилей он обнаружит, что фактически пережил Землю, галактику, да и всю Вселенную в целом. Почему? Давайте разберемся.

Помещенный на гипотетический космический корабль, постоянно ускоряющийся со скоростью 9,8 м/с^2, ребенок находился бы в совершенно нормальной гравитационной обстановке. Для растущего ребенка время текло бы нормально и в детстве, и в юности, и в старшем возрасте и т. д. Однако, согласно специальной теории относительности, Вселенная за пределами его корабля старела бы с чрезвычайно быстрой скоростью. В физике этот сценарий известен как релятивистское постоянное ускорение или гиперболическое движение.

В первые несколько месяцев путешествие казалось бы вполне обычным. Но по мере приближения ребенка к первому дню рождения космический корабль будет двигаться со значительной долей скорости света относительно Земли.

(Примечание: в ньютоновской механике v = at, то есть для достижения скорости света при ускорении в 1g потребуется чуть меньше года. Но теория относительности это запрещает и разрешает лишь приблизиться к скорости света.

Поэтому ньютоновская модель будет работать почти год на ускорении в 1g, но после этого теория относительности полностью разрушит красивую формулу Ньютона.)

Итак, по мере того, как часы ребенка идут вперед, скорость течения времени на Земле экспоненциально увеличивается относительно времени на корабле. Математическая формула, описывающая эту зависимость, гласит, что время, прошедшее на Земле, экспоненциально возрастает со временем, которое испытывает ускоряющийся пассажир.

На портале физматбанка есть такая задачка по физике:

-2

можете ее решить и проверить ответ, если хотите.)

Короче, к тому времени, как ребенок (хотя уже и не ребенок) отметит свой 100-летний юбилей на Земле пройдет невероятное количество времени, что-то вроде - 1,3 × 10^43 лет. То есть 10 с 43 нулями!

Чтобы представить себе эту цифру представьте Вселенную, которой сейчас около 13,8 миллиардов лет. В миллиарде девять нулей. К тому времени, как путешественник достигнет возраста 100 лет, Земля, Солнце и галактика Млечный Путь исчезнут навсегда. Фактически, стандартные космологические модели предполагают, что через 10 в 43-й степени лет Вселенная вступит в Эпоху Черных Дыр. Все звезды давно погаснут, планеты будут уничтожены, а большая часть материи распадется или будет поглощена черными дырами.

И ребенок (а по факту давно уже старик) завершит свою жизнь, глядя в совершенно темную, холодную и пустую пустоту, прожив весь активный период существования Вселенной всего за одно столетие.