علم الفلك بدون تلسكوب - تجميد الوقت

Pin
Send
Share
Send

هناك قصة تم إخبارها عن السفر بسرعة الضوء حيث يُطلب منك أن تتخيل أنك تبدأ بالوقوف أمام ساعة كبيرة - مثل ساعة Big Ben. تدرك أن إدراكك الحالي للوقت يتم إعلامه بالضوء المنعكس من على مدار الساعة - والذي يخبرك أنه الساعة 12:00. لذا ، إذا قمت بالتصوير بنفس السرعة التي يتم بها ذلك الضوء - كل ما ستستمر في رؤيته هو أن الساعة ثابتة في الساعة 12:00 ، لأنك تتحرك بنفس السرعة التي تتحرك بها هذه المعلومات. وهكذا تكتشف أنه عند سرعة الضوء ، يظل الوقت ثابتًا.

في حين أن هناك عددًا من الأشياء الخاطئة في هذه القصة - كما يحدث ، هناك شيء واحد صحيح هو أنه إذا كنت قادرًا على السفر بسرعة الضوء ، فلن تواجه أي مرور للوقت - على الرغم من وجود عدة أسباب تجعل هذا على الأرجح وضع مستحيل لتجد نفسك فيه.

ولكن مع ذلك ، إذا كنت قادرًا على السفر بسرعة خفيفة ولم تختبر مرور الوقت - فلن يكون لديك وقت متاح لإعادة تقييم حالتك - في الواقع لن يكون هناك وقت متاح لإطلاق الخلايا العصبية الخاصة بك. لذا ، قد تترك الأرض بشكل جيد مع تثبيت صورة الساعة على شبكية العين ، ولكن بما أن دماغك قد توقف عن العمل ، فهذا لا علاقة له بالمعلومات المنقولة في شعاع الضوء الذي تتحرك معه. لا يتم تحديث شبكية العين أبدًا بصورة جديدة طالما بقيت بسرعة الضوء.

يتم اكتساب بعض التبصر في النسبية الخاصة من خلال النظر في سياق شخص بقي على الأرض. إذا كانت رحلة السرعة الخفيفة موجهة إلى مرآة في Alpha Centauri (على بعد 4.3 سنة ضوئية) - ثم من وجهة نظرهم ، ستستغرق 8.6 سنة للذهاب إلى هناك والارتداد. هذا صحيح على الرغم من مغادرتك والعودة بصورة 12:00 عالقة على شبكية العين وتعلن بحق أنه (من وجهة نظرك) لم يمر أي وقت منذ مغادرتك.

ولكن التحرك بسرعة خفيفة وعدم المرور بمرور الوقت هو على الأرجح سيناريو مستحيل بالنسبة لنا كائنات ذات تحديات جماعية. تقول النسبية أنك تمتلك كتلة مناسبة وطولًا مناسبًا ووقتًا مناسبًا - يستمر بغض النظر عن سرعتك. إذا تمكنت من النجاة من قوى G لتصل إلى هذه السرعات ، فبإمكانك بكل سرور الوصول إلى 99.95 ٪ من سرعة الضوء والتحقق من نبضك على ساعتك لتجد أن قلبك لا يزال ينبض عند 72 نبضة في الدقيقة - تمامًا كما فعل مرة أخرى على الأرض.

فقط عندما تحقق مرة أخرى مع Earth ترى أن شيئًا رائعًا يحدث. يمنحك الانتقال بنسبة 99.5٪ من سرعة الضوء عامل تمدد زمني يبلغ حوالي 10. لذا ، في حين أن شخصًا ما على الأرض سيظل يقيس مدة رحلتك بحوالي 8.6 سنوات - بالنسبة لك ، سيكون حوالي 10 أشهر فقط. ومع التلسكوب الجيد بشكل ملحوظ ، قد تنظر إلى الأرض وترى ساعة بيج بن المشوهة ، التي تحولت باللون الأحمر وتعمل ببطء في طريقها إلى هناك ثم تحولت باللون الأزرق وتعمل بسرعة كبيرة في طريق العودة.

أحد الأسباب التي من المحتمل أن تجعل تجربة تجميد السرعة / الوقت غير قابلة للتحقيق هو أن تمدد الوقت يستمر في زيادة سرعة تحركك. على سبيل المثال ، بسرعة 99.99995٪ من سرعة الضوء تحصل على عامل تمدد زمني يبلغ حوالي 1000. لذلك حتى إذا كان لديك مركبة فضائية بمصدر طاقة غير محدود قادر على السرعات اللانهائية على ما يبدو - ستستمر في الوصول إلى وجهتك قبل أن يجعلها عداد السرعة الخاص بك على طول الطريق من 99.99999 (إلخ)٪ من سرعة الضوء إلى c = 1.0.

ربما هذه هي الطريقة التي سنملأ بها الكون - باستخدام استثمارات الطاقة التي يصعب تصورها ، إلى جانب مبدأ تمدد الوقت لعبور مسافات شاسعة. الحيلة ليست في الحصول على الحنين إلى الوطن ، لأنه بعد تغطية مثل هذه المسافات لا يمكنك العودة أبدًا - ما لم يكن للقاء أحفادك العظماء جدًا.

(لقد خدعت قليلاً بتجاهل أي فترات تسارع وتباطؤ خلال الرحلات الموضحة هنا).

قراءة متعمقة: حاسبة النسبية.

Pin
Send
Share
Send

شاهد الفيديو: 61. كوكب نيبيرو حيصدم الأرض (قد 2024).