HOE VER KUN JE REIZEN?

Send

In een vorig artikel had ik het over hoe je kunstmatige zwaartekracht kunt genereren door te accelereren met 9,8 meter per seconde in het kwadraat. Doe dat en je raakt vrijwel de snelheid van het licht, dan vertraag je bij 1G en heb je een epische reis voltooid terwijl je tegelijkertijd geniet van comfortabele zwaartekracht aan boord. Het is een totale overwinning.

Wat ik niet heb genoemd, is hoe deze versnelling tijd kost voor jou en mensen die niet met je reizen. Hier is het goede nieuws. Als je jarenlang in dat tempo accelereert, kun je binnen een mensenleven miljarden lichtjaren afleggen.

Hier is het slechte nieuws, terwijl je misschien een paar decennia reist, de rest van het universum miljarden jaren. De zon die je verliet, is miljarden jaren geleden uitgestorven als je op je bestemming aankomt.

Welkom bij de geestverruimende implicaties van het constant versnellen van relativistische ruimtevluchten.

Met veel dingen in de natuurkunde, danken we ons begrip van relativistische reizen naar Einstein. Zeg het met mij: "bedankt Einstein."

Zo werkt het. De lichtsnelheid is altijd constant, hoe snel je ook gaat. Als ik stil sta en een zaklamp laat schijnen, zie ik met 300.000 km / s lichtsnelheid van me af. En als je met 99% van de snelheid van het licht reist en een zaklamp laat schijnen, zie je het licht wegbewegen met 300.000 km / s.

Maar vanuit mijn perspectief, als je stilstaat, kijk je alsof je ongelooflijk langzaam beweegt. En vanuit het perspectief van bijna razendsnelle bewegingen lijkt het me ook ongelooflijk langzaam te gaan - het is allemaal relatief. Wat er ook voor nodig is om ervoor te zorgen dat licht altijd beweegt met, nou ja, de snelheid van het licht.

Dit is tijddilatatie en je ervaart het eigenlijk de hele tijd, wanneer je in auto's rijdt of in een vliegtuig vliegt. De hoeveelheid tijd die voor jou verstrijkt, is voor andere mensen verschillend, afhankelijk van je snelheid. Dat bedrag is zo klein dat u het nooit zult merken, maar als u met de snelheid van het licht reist, tellen de verschillen vrij snel op.

Maar het wordt nog interessanter dan dit. Als je op de een of andere manier een raket kon bouwen die in staat is om te versnellen met een snelheid van 9,8 meter / seconde in het kwadraat, en gewoon sneller en sneller ging, zou je de lichtsnelheid in ongeveer een jaar of zo bereiken, maar vanuit jouw perspectief zou je gewoon kunnen blijven versnellen . En hoe langer je accelereert, hoe verder je komt en hoe meer tijd de rest van het universum ervaart.

Het echt vreemde gevolg is echter dat vanuit jouw perspectief, dankzij relativiteit, de vluchttijden worden gecomprimeerd.

Ik gebruik de relativistische sterschipcalculator op convertalot.com. Je moet het ook proberen.

Laten we om te beginnen naar de dichtstbijzijnde ster vliegen, 4,3 lichtjaar van ons vandaan. Ik accelereer halverwege bij een mooie comfortabele 1G, draai me dan om en vertraag bij 1G. Het voelde voor mij slechts 3,5 jaar, maar terug op aarde beleefde iedereen bijna 6 jaar. Op het snelste punt ging ik ongeveer 95% van de lichtsnelheid.

Laten we dit opschalen en naar het centrum van de Melkweg reizen, op ongeveer 28.000 lichtjaar afstand. Vanuit mijn perspectief zijn er slechts 20 jaar verstreken. Maar terug op aarde zijn er 28.000 jaar verstreken. Op het snelste punt ging ik 99.9999998 de lichtsnelheid.

Laten we verder gaan, wat dacht je van de Andromeda-melkweg, die 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is. De reis kost me slechts 33 jaar om te versnellen en te vertragen, terwijl de aarde 2,5 miljoen jaar meemaakte. Zie hoe dit werkt?

Ik beloofde dat ik je zou verbazen, en hier is het dan. Als je wilde reizen met een constante 1G-versnelling en vervolgens vertraging tot aan de uiterste rand van het waarneembare heelal. Dat is een afstand van 13,8 miljard lichtjaar verwijderd; je zou in totaal maar 45 jaar meemaken. Als je daar eenmaal was aangekomen, zou je natuurlijk een heel ander waarneembaar universum hebben, en miljarden jaren van expansie en duistere energie zouden de sterrenstelsels veel verder van je af hebben geduwd.

Sommige sterrenstelsels zullen over de kosmische horizon zijn gevallen, waar je ze door geen enkele tijd zou kunnen bereiken.

Als je 100 biljoen lichtjaar van je af wilde reizen, zou je de reis in 62 jaar kunnen maken. Tegen de tijd dat je aankwam, zou het heelal enorm anders zijn. De meeste sterren zouden lang geleden zijn gestorven, het universum zou geen bruikbare waterstof meer hebben. Je zou in het verleden biljoenen jaren een levend, bloeiend heelal hebben achtergelaten. En je zou nooit meer terug kunnen komen.

Onze goede vrienden bij Kurzgesagt behandelden een zeer vergelijkbaar onderwerp en bespraken de grenzen van de verkenning van het heelal door de mensheid. Het is geweldig en je zou het nu moeten bekijken.

Natuurlijk vereist het creëren van een ruimtevaartuig dat in staat is tot constante 1G-versnelling energieën die we ons niet eens kunnen voorstellen en die we waarschijnlijk nooit zullen verwerven. En zelfs als je het zou doen, zou het universum waar je van geniet een verre herinnering zijn. Dus raak niet al te enthousiast over het snel vooruitgaan van miljarden jaren naar de toekomst.