Короткий адрес страницы: fornit.ru/10110

Запрещает ли теория СТО долететь до дальних галактик?

Относится к   «Коллекция мифов (приложение МРС)»

Постулирование ограничения скорости света создало у массового читателя иллюзию о том, что специальная теория относительности принципиально запрещает людям за пару десятков лет достичь расстояния в 5 млрд. световых лет, то есть очень удалённых расстояний.

Добавление и редактирование >>


Относится к разделам:
  • Общий раздел


  • Как известно, в специальной теории относительности (СТО) постулируется существование предельной скорости (скорости света), которую принципиально не может преодолеть ни один космический корабль.  Поэтому многие люди ошибочно считают, что СТО запрещает космическим кораблям достигать за короткое время порядка одного-нескольких десятков лет расстояния в миллионы и миллиарды световых лет. В действительности это не так.

    Взглянем на таблицу из книги Лили "Теория относительности для всех", где показаны расчёты расстояний, которые пройдёт космический корабль, если он будет всё время двигаться с ускорением g (ускорением свободного падения), которое будет наиболее предпочтительным для космического путешественника. В данной таблице в качестве А1 обозначен наблюдатель на Земле, а в качестве W обозначен странник (космический путешественник).

    Расстояние и время прохождения космического путешественника

     

    Как видно из этой таблицы, если время полёта мерить по часам странника, то всего за 23 года он преодолеет расстояние в 5 млрд. световых лет. Напомню, что туманность Андромеды находится "всего" на расстоянии в 2 млн. световых лет.

    Ничего противоречивого в данном предсказании нет. Дело в том, что значение времени путешествия зависит от того, по каким часам измерять длительность путешествия. Если по часам путешественника (так называемым собственным часам), то это время будет существенно меньше - 23 года, а если по часам земного наблюдателя, то - 10 млрд лет.

    Почему так происходит? Дело в том, что в СТО существуют принципиальные ограничения только на скорость, измеренную по движущимся относительно путешественника часам. Но нет никаких ограничений на величину скорости, измеренную по собственным часам путешественника. Таким образом, в СТО существуют разные понятия скорости. Если дифференцировать по времени, которое измеряете по СОБСТВЕННЫМ часам, то скорость будет КАКАЯ УГОДНО, хоть бесконечная. Скорость, вычисленная по собственным часам, называется СОБСТВЕННОЙ СКОРОСТЬЮ.
    Если двигаться вдоль линейки с густо расположенными на них часами и  регистрировать расстояния и время на этой линейке, то получится та самая КООРДИНАТНАЯ скорость, у которой есть предел.
    Между координатной и собственной скоростью существует соотношение - 1/с2=1/v2-1/u2, где v - координатная скорость, а u - собственная скорость.
    Отсюда вытекает так называемый парадокc спидометра: спидометр идеального автомобиля измеряет собственную скорость, и предел собственной скорости есть бесконечность, а, следовательно, он может показывать и 1000000000 скоростей света.

    Именно поэтому космический путешественник принципиально может преодолеть скорость света, двигаясь по направлению к удалённым галактикам и достичь их за очень ограниченное время.

    Данные рассуждения не означают конечно возможность таких путешествий, но они говорят о том, что СТО не накладывает принципиальных ограничений на преодоление столь далёких расстояний как миллиарды световых лет за время, много меньшее средней продолжительности жизни человека.

    Дата публикации: 14-2-2011


    Рекомендовал: LUCA

    Вставить свой комментарий в эту страницу (только для unlimited)


    Обсуждение Еще не было обсуждений.