Ha egy űrhajó el akar jutni 4,3 fényévnyire a Földtől 2 hét alatt, akkor a fénysebesség hányszorosával mehet?

A relativitáselmélet szerint nem lehet fénysebességnél gyorsabban haladni, pontosabban nem lehet átlépni a fénysebességet. Akkor viszont meg kell mondani azt is, hogy kinek a szemszögéből telik el az a két hét. Az űrhajós szempontjából Mojjo már kiszámolta neked, a Földről nézve meg nem érhet oda 2 hét alatt az űrhajó.

Ha mindezt figyelmen kívül hagyva a newtoni fizikával számolunk akkor…

…egyszerűen csak használni kell a v=s/t képletet, ahol

s = 4,3 fényév

t = 2 hét ≈ 1/26 év

v = 4,3 fényév / (1/26) év = 26 * 4,3 fényév/év = 111,8 fényév / év

Ugye a fényév az a távolság, amit a fény egy év alatt tesz meg. Ergo a fény sebessége: v = 1 fényév / év

Tehát 111,8-szoros fénysebességgel kellene haladni. De ekkor a kvázi azonnal kellene nulláról felgyorsulni erre a sebességre, és azonnal kellene lefékezni nullára az érkezési pontban, ami igencsak nagy gyorsulás lenne, ami az F=m*a miatt elég nagy erővel hatna az utasokra.

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

De próbáljuk minimálisra venni a gyorsulásból fakadó erőhatást, amit úgy tudunk megtenni, hogy gyorsítunk egyenletesen félútig és lassítsunk egyenletesen féltáv után. Ekkor az s = a/2 * t² képletet lehet alkalmazni. Ebből az jön ki, hogy:

a = 2*s / t²

s = 4,3 fényév = 4,3 * 9,460529*10^15 m = 4,06802747*10^16 m

t = 2 hét = 2*24*60*60 s = 172800 s

a = 2724748,338 m/s²

Tehát egy 80 kg-os emberre F = m*a = 80 kg * 2724748,338 m/s² = 217 979 867 N erő hatna, kb. olyan, mintha két hétig egy 21 797 tonnás súly lenne rajtad, ami kb. 436 vasúti kocsi súlyának felel meg.

> én úgy tudom hogy az egyetlen lehetőség arra hogy fénysebességnél "gyorsabb" legyél, hogy meggörbíted vagy eltorzítod a teret.

Az a gond ezzel, hogy ez kizárólag a sci-fikben létezik, tudományos szemmel kicsit nehéz értelmezni. Az egyetlen valamennyire még tudományos alapokon nyugvó elképzelés, amit láttam, azzal meg van némi probléma. Képzeld el teret úgy, mint egy terítőt az asztalon. Te a terítő egyik sarkáról akarsz hangyaként eljutni a másik sarkába. Ha összegyűröd a terítőt, attól még nem lesz kisebb. Kívülről nézve látszólag persze közelebb kerül B pont A ponthoz, de a hangyának végig kell mennie ugyanazon a terítő, annak minden hegyével és völgyével együtt, tehát összességében a hangyának ugyanannyi utat kell megtennie, a meggörbült térhez képest sem lépheti át a fénysebességet, és a távolság számára ugyanakkora marad. Vagy valami módon meg kell változtatni a tér !topológiáját!, ami viszont már nem egyszerűen a téridő meggörbítése, hanem egy olyan változtatás a téridő struktúrájában, amihez hasonlót soha sehol nem tapasztaltunk. Ez kicsit olyan, mintha nem csak a terítőt gyűrnénk meg, hanem megváltoztatnánk, hogy a terítőt alkotó szálak közül melyik melyiknek a szomszédja, hogy kapcsolódnak egymáshoz, mondjuk kivágjuk azt a rész, ahol a hangya van, és közelebb varjuk B ponthoz. Ezt meg még két dimenzióban is nehéz úgy elképzelni, hogy a tér – az abrosz – folytonossága közben megmarad.

Nem beszélve arról, hogy még az amúgy valóban létező térgörbülethez is olyan dolgokkal kellene dolgozni, amik kivitelezhetetlenné tennék az egészet. Pl. nem fogy egy űrhajó egy sok naptömegnyi tömeget cipelni magával, hogy az meggörbítse a teret.

> Meg talán a féreglyukon át történő utazás is ilyen.

Szigorúan elvileg akár lehetséges lehetne. A relativitáselmélet kizárólag a téridő görbületéről mond bármit is, a tér topológiájáról nem. De ez egy nagyon elméleti felvetés, a valóságban nem tapasztaltunk olyan jelenséget, ami csak féreglyukra hasonló dologra is engedne következtetni, sem kis méretekben, sem nagy méretekben. Sőt ha nem csak térben, hanem időben is áthidalna a féreglyuk két pontot, akkor komoly problémák adódnak mindenféle megmaradási, ok-okozati kérdésekben, paradoxonokhoz vezet, pont úgy, mint az időutazás (mert hogy akkor ténylegesen az is). Illetve mivel a téridő is egy a megfigyelő számára relatív fogalom, ezért még problémásabb elképzelni, hogy hogyan is alakul a téridő topológiája egy másik megfigyelő szempontjából.

Tehát az egyik megoldás kicsit fából vaskarika, vagy a mocsárból a saját maga köpenyét megragadva kihúzó Münchhausen báró esete, a másik meg a „ha lenne tojásunk, akkor süthetnénk sonkás tojást, ha lenne sonkánk” esete. Ez egyelőre – és lehet, hogy véglegesen – nem a tudomány, hanem a tudományos fantasztikum világa, ahol a fantasztikumon van a hangsúly.