Мысленный эксперимент - космический корабль и скорость света.

[ulthwe]

Меня в последнее время интересует один вопрос. Итак, проведём мысленный эксперимент. В глубоком космосе (за пределами Солнечной системы) запущен космический корабль. Допустим, его мощная ядерная двигательная установка сообщает ему равноускоренное движение с ускорением 10 м/с[sup=2]. Установка может работать длительное время (100 лет).

Нюансы:

-Корабль запущен с более крупного корабля-носителя, который, конечно, обладает собственной скоростью. Дабы упростить расчёты, мы начальную скорость запускаемого корабля примем равной нулю, хотя это не так.

-Космический корабль обладает навигационным компьютером и астрономической картой. Корабль будет пытаться придерживаться траектории, позволяющей избегать объекты, обладающие мощным излучением и гравитацией. Маршрут проложен заранее и теоретически сохраняет свою безопасность на протяжении десятков световых лет. Компьютер может корректировать траекторию полёта.

Теоретически, корабль достигнет световой скорости примерно через 347 суток (если только я не допустил грубейшей ошибки в формуле, которая даётся ещё в 6-ом классе, что весьма возможно). Вот мой вопрос: как же себя будет вести данное тело, приближаясь к этому барьеру? Ведь чисто интуитивно ему ничто не мешает его преодолеть. Однако, как я понял, частицам для преодоления световой скорости нужно передать бесконечную энергию, что невозможно. Плюс нарушится причинно-следственная связь. Мои знания скудны, поэтому я прошу вашей помощи и разъяснений.

[student_kiev]

Если знания скудны, нужно читать книги. Вот книга на уровне 10 класса школы, которая обучает СТО: Тейлор, Уилер. Физика пространства-времени.

[zam2]

Source of the post Корабль запущен с более крупного корабля-носителя, который, конечно, обладает собственной скоростью. Дабы упростить расчёты, мы начальную скорость запускаемого корабля примем равной нулю, хотя это не так.

Вот уже здесь начинается путаница. Никакой "настоящей" скорости у корабля нет. Для разных наблюдателей его скорость разная. И точки зрения всех наблюдателей равноправны.

Source of the post Теоретически, корабль достигнет световой скорости примерно через 347 суток (если только я не допустил грубейшей ошибки в формуле, которая даётся ещё в 6-ом классе, что весьма возможно).

Формула, которой вы воспользовались, является приближенной. А в этой задаче требуется использовать точную.

[zykov]

Source of the post Теоретически, корабль достигнет световой скорости примерно через 347 суток (если только я не допустил грубейшей ошибки в формуле, которая даётся ещё в 6-ом классе, что весьма возможно). Вот мой вопрос: как же себя будет вести данное тело, приближаясь к этому барьеру?

Ускорение 10 у него будет в своей же системе отсчёта. В покоящейся системе отсчёта (отнтсительно большого корабля) его ускорение будет падать по мере роста скорости. Таким образом скорость будет расти с замедлением и никогода не достигнет скорости света.

Ошибка была в том, что считалось будто бы ускорени одно и тоже в движущихся друг относительно друга системах отсчёта. Это так в классике, но не так в СТО.

[ulthwe]

Спасибо за ответы, господа, но мне нужны более чёткие и развёрнутые ответы. Я прекрасно понимаю, что скорость света в вакууме, согласно современным данным и экспериментам, является максимальной скоростью какого-либо взаимодействия в нашей Вселенной. Я и не собирался это оспаривать. Я осведомлен об относительности и об изменении скорости и ускорения объектов в зависимости от смены системы отсчёта и наблюдателя. Я знаю, что корабль уже движется с некоторой скоростью в начале пути относительно Солнечной системы, центра Млечного Пути и т.д. Но это наоборот даёт ему лишь некоторую, так сказать, фору. Я осведомлен о факторе Лоренца и верхнем пределе скорости (Википедия, угу). Но на то это и мысленный эксперимент. Вопрос был в том, как поведёт себя тело, приближаясь к этому пределу.

Source of the post

Source of the post Теоретически, корабль достигнет световой скорости примерно через 347 суток (если только я не допустил грубейшей ошибки в формуле, которая даётся ещё в 6-ом классе, что весьма возможно). Вот мой вопрос: как же себя будет вести данное тело, приближаясь к этому барьеру?

Ускорение 10 у него будет в своей же системе отсчёта. В покоящейся системе отсчёта (отнтсительно большого корабля) его ускорение будет падать по мере роста скорости. Таким образом скорость будет расти с замедлением и никогода не достигнет скорости света.

Ошибка была в том, что считалось будто бы ускорени одно и тоже в движущихся друг относительно друга системах отсчёта. Это так в классике, но не так в СТО.

Спасибо, вы ответили, пока я писал своё сообщение. Эх, пора взбодрить свои знания по неинерциальным системам отсчёта.

[М_Сергей П]

Подумайте об энергии. Запасов топлива не хватит для достижения такой скорости для макро объектов. На мой взгляд это и есть преграда. Вспомните эпизод из " 9 дней одного года".

[zam2]

Source of the post Подумайте об энергии. Запасов топлива не хватит для достижения такой скорости для макро объектов. На мой взгляд это и есть преграда. Вспомните эпизод из " 9 дней одного года".

Это не аргумент. Совсем не обязательно тащить топливо с собой.

[М_Сергей П]

Source of the post
Совсем не обязательно тащить топливо с собой.

Парус? Не пойдёт..

[ulthwe]

Действительно, представим, что корабль разгоняется по прямой электромагнитным полем через астрономически огромный ряд катушек. Следовательно корабль разгоняется внешним источником. Однако при приближении к световой скорости корабль просто не успеет войти во взаимодействие с электромагнитным полем катушки. Прав ли я?

[zam2]

Source of the post

Source of the post Совсем не обязательно тащить топливо с собой.

Парус? Не пойдёт..

Почему?