Az űrben miért nem lehet felgyorsulni a végtelenségig?

Mint írtam, nem a hajtómű ereje a téma. A hajón tartózkodóknak lehet folyamatos 1 G a gyorsulás, kívülről nézve ez folyamatosan csökkenő gyorsulás lesz.

A fénysebesség így tetszőleges mértékben megközelíthető. Valóban nem lehet elérni. De ha a hajó a 0,999998 fénysebességről ezer év alatt gyorsul is 0,999999 fénysebességre, az a hajózóknak annyi idő (és a hajó hajtóművének ugyanannyi energia) lesz, mint ugyanekkora sebességváltozás kis sebességeknél.

Nagyon jól megközelített fénysebességgel nem akadály több ezer fényévnyi távolságot a hajózók élethosszán belül megtenni. Csak bizony "kívül" közben sokezer év telne el.

#Hominida

"Igazából nem az energia a probléma, hanem az erő, mivel a tehetetlen tömeg gyorsítását erővel végezzük."

Ez csak nézőpont kérdése. A dolgot úgy is leírhatod fizikailag, hogy mekkora teljesítményt fejtesz ki adott pillanatban, és azt fogod észrevenni, hogy ugyanaz a teljesítmény (egységnyi idő alatt leadott energia) egyre kisebb sebességnövekedést fog eredményezni. Vagyis aszimptotikusan végtelen nagy energiára lenne szükséged, hogy fénysebességre gyorsíts.

De ez csak a "kivitelezhetetlenség tünete", a valódi ok a téridő szerkezete: az időszerű tartományból nincs átjárás a fényszerű tartományba.

"Vagyis aszimptotikusan végtelen nagy energiára lenne szükséged, hogy fénysebességre gyorsíts"

Nem. A gyorsítás, a hajtóanyag a hajó mozgási rendszerében van. ABBAN a rendszerben nem érzékelhető semmiféle változás. Ugyanaz a hajtómű, ami álló helyzetből adott energiabevitellel 1 G-vel gyorsítani tud, a fénysebesség közelében is pontosan annyi energiabevitellel, ugyanúgy 1 G-vel gyorsít.

Ez csak a külvilág nézőpontjából "lassul be".

Szóval, ha például a hajónak az 1 G tartásához mondjuk másodpercenként 500 g Li-deuteridet kell elhasználnia, 99,99999%-os fénysebességnél a hajón ugyanilyen fogyást fognak mérni, az 1 G gyorsulásuk mellett.

Kívülről nézve persze a gyorsulásuk sokkal kisebb lesz és ezzel együtt kívülről nézve az 500 g üzemanyag hónapok alatt fogy csak el.

:)

Ezért mondtam, hogy tévedés a végtelen tömeg és végtelen energiaszükséglet tévedés a fénysebességgel kapcsolatban. És sajnos nagyon elterjedt tévedés.

Wadmalac némileg tévedésben van. Teljesen mindegy, hogy külső hajtásról van-e szó, vagy belsőről, ha egyszer aszimptotikus viselkedést vizsgálunk. A külső vonatkoztatási rendszerhez viszonyítva a fénysebességhez egyre közelebbi sebességek esetén a mozgó rendszer egyre nagyobb energiát képvisel, aszimptotikusan végtelen nagyot. Ez egyszerűen a képletek viselkedéséből látszik.

"A gyorsítás, a hajtóanyag a hajó mozgási rendszerében van. ABBAN a rendszerben nem érzékelhető semmiféle változás. Ugyanaz a hajtómű, ami álló helyzetből adott energiabevitellel 1 G-vel gyorsítani tud, a fénysebesség közelében is pontosan annyi energiabevitellel, ugyanúgy 1 G-vel gyorsít."

Így van. Az űrhajón tartózkodó megfigyelők érzik is ezt az 1G gyorsulást, ahogy azt is, hogy a másodpercenkénti 500 g üzemanyag egyre kisebb relatív sebességnövekedést fog eredményezni az előbb külsőként aposztrofált rendszerhez viszonyítva, és ha az űrhajósok szépen kiintegrálják az üzemanyagfogyasztásukat addig, amíg ez a relatív sebesség el nem éri a fénysebességet végtelen sajátidőben, akkor végtelent kapnak, hiszen egy konstans függvényt kell a végtelenig integrálni. Ez a végtelen mennyiség pedig egy operatív mennyiség, hiszen azáltal, hogy egy sajátidőbeli objektív tényt közöl (üzemanyag-fogyasztás), vonatkoztatási rendszertől független. Tehát a külső megfigyelők szintén azt fogják tapasztalni, hogy ha egyre lassabb ütemben is, de aszimptotikusan végtelen mennyiségű üzemanyag fogy(na) el. Az persze nyilvánvaló, hogy mindez elvileg csak akkor lenne lehetséges, ha ez a végtelen nagy energia az üzemanyag nyugalmi energiájának formájában már eleve rendelkezésre állna, de ez egyrészt megint csak arra utal, hogy fénysebességre gyorsításhoz végtelen nagy energiára volna szükség, másrészt egy újabb érv a gyakorlati kivitelezhetetlenség mellett.

Ha külső a hajtóerő (tehát pl. olyasmi, amit nemsokára Stephen Hawking és üzleti partmere akarnak megvalósítani nanohajókkal lézeres sugárnyomással), akkor is a helyzet ugyanaz. Tömeggel rendelkező test fénysebességhez közeledve aszimptotikusan végtelen nagy energiát képvisel. Pont.

Szóval szerintem lendüljünk túl a témán. :)

"Talán egy esetben lehet igaz ez a végtelenné váló energia és tehetetlenség: ha külső hajtás van. Erre most egyetlen ötletem a lézerrel tolt űrhajó esete. De mivel ez a hajtás fénnyel történik, nem vagyok benne biztos, hogy itt van-e bármi szerepe az idődilatációnak."

Az idődilatációnak eddig sem volt szerepe. Annak akkor van szerepe, amikor a mozgó rendszerről át akarunk térni a nyugvóra vagy fordítva. Itt csak azt nézzük, hogy mekkora az energiája egy nyugalmi tömeggel rendelkező, v sebességgel haladó testnek, amikor v --> c. És hogy mivel hajtjuk, az teljesen lényegtelen.

Egyébként emberek, úgy amúgy szerintem tökre ugyanarról beszéltek.

Ahogy közelítünk a fénysebességhez a külső megfigyelők szemszögéből egyre lassabban telik az időnk -> amit a belső megfigyelők 1g gyorsulásnak élnek meg, az a külső megfigyelők szemében egyre kisebb és kisebb gyorsulásnak látszik -> ugyanakkora energiával egyre lassabban gyorsul az űrhajónk ---> ugyanakkora gyorsuláshoz egyre több energia kell(ene)

Így Wadmalac verziójából pöccre kijön a 87%-os hozzászóló verziója. Ugyanannak a dolognak a két végét nézitek, de attól az még ugyanaz a dolog.

Ez a része rendben is van, csakhogy Wadmalac mégis azt mondta, hogy nem kellene végtelen nagy energia a fénysebeség eléréséhez. Holott de. Mivel az E=m*c^2/(gyök(1-v^2/c^2)) képletben v->c limeszben E->végtelen.

Ez ennyire egyszerű.