Подорож зі швидкістю світла має побічний ефект: що з’ясували вчені
Подорож зі швидкістю світла має побічний ефект | Фото: space.com
Наукова фантастика, можливо, зіпсувала уявлення про те, як працюватиме зв’язок у глибокому космосі, коли космічний корабель летить майже зі швидкістю світла.
Стабільний зв’язок у космосі є однією з головних причин успіху будь-якої місії. Тобто зв’язок космічного корабля, який летить зі швидкістю світла до інших зірок, критично важливий. Але, як показує дослідження фізиків, через величезні відстані в космосі спілкуватися з екіпажем космічного корабля буде дуже складно, пише IFLScience.
У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Фізики представили два сценарії з космічним кораблем, що летить зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Такий космічний корабель поки що не створено, але сучасна фізика не заперечує можливості його створення. Це корабель, який ніколи не втрачає тягу і рухається з прискоренням 1g, що дорівнює силі тяжіння, яка діє на нас на Землі.
У першому сценарії космічний корабель зберігає це прискорення, віддаляючись від нашої планети. Спочатку зв’язок працюватиме добре, хоча й існуватимуть затримки через скінченність швидкості світла. Потім через деякий час повідомлення із Землі перестануть доходити до астронавтів на космічному кораблі. У міру того, як корабель наближатиметься до руху майже зі швидкістю світла, він завжди випереджатиме повідомлення, що йдуть із Землі. У результаті екіпаж космічного корабля втратить зв’язок із нашою планетою.
За словами фізиків, екіпаж такого космічного корабля зіткнеться зі ще однією проблемою, і вона називається уповільнення часу. Об’єкт, що рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла, відчуває уповільнення часу. Таким чином, для астронавтів на борту космічного корабля, що прискорюється з прискоренням 1g, знадобиться всього 20 років, щоб досягти центру Чумацького Шляху, який знаходиться на відстані 26 000 світлових років від нас. Також знадобиться всього 45 років, щоб астронавти дісталися до краю видимого Всесвіту на відстані в десятки мільярдів світлових років від нас.
Фізики представили два сценарії з космічним кораблем, що летить зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Такий космічний корабель поки що не створено, але сучасна фізика не заперечує можливості його створення Фото: IFLS
Другий сценарій показує, що космічний корабель деякий час розганяється до 1g, а потім сповільнюється до 1g у міру наближення до пункту призначення. Зв’язок із Землею також буде не стабільним, як і в першому сценарії, поки під час уповільнення всі повідомлення не наздоженуть космічний корабель. Повідомлення будуть накопичуватися в міру наближення космічного корабля до своєї мети.
Фізики дійшли висновку, що астронавтам на космічному кораблі, що летить майже зі швидкістю світла, доведеться відмовитися від спілкування із Землею протягом усієї місії, за винятком короткого періоду після запуску або ж під час наближення до пункту призначення.
Вчені розглянули деякі класичні та релятивістські ефекти, але є ще більше неврахованих ефектів, які можуть вплинути на зв’язок. Сигнали від рухомого корабля будуть відчувати ефект Доплера, подібно до того, як змінюється висота звуку сирени швидкої допомоги під час наближення або віддалення від нас. Тому потрібні спеціальні антени, здатні вловлювати сигнали, частота яких змінюється з часом.
Тому, якщо люди коли-небудь побудують космічний корабель, здатний летіти майже зі швидкістю світла, то його екіпаж через деякий час буде наданий самому собі.
Фокус уже писав про те, що вчені пояснили, чому політ на космічному кораблі навіть майже зі швидкістю світла, є складним завданням.
Як уже писав Фокус, нова теорія пояснює, чому ми не бачимо гостей з майбутнього, якщо подорожі в часі можливі. Вчені дійшли висновку, що подорожі в часі самі по собі в кінцевому підсумку призводять до реальності, в якій переміщення в часі не існують.
Також Фокус писав про те, що ще одне дослідження припускає, що потенційні позаземні цивілізації в далекому минулому могли доставити на Землю необхідні компоненти для появи життя.