相対論的旅行 – 定義

導入

アインシュタイン以前

アインシュタインと

素粒子物理学では

メタ

問題の位置

新しい形態のエネルギー、例えば、太陽系の外で有人宇宙船を推進するために原子力を使用することが提案されている。問題は明らかに、最も近い既知の星 (ケンタウリα星) が 4 光年、つまり 40 兆 km 程度離れていることです。長期にわたって耐えられる加速条件で乗組員を妥当な期間の旅に出発させると、乗り越えられない困難に直面します。

しかし、理論上では、光の速度に近い速度に達すると、加速されていない人よりも時間の経過が遅くなるという事実を考えることができます。この事実を利用して、アクセスできないと思われる距離の移動を短縮することができます。

結論

それでも、このような条件下では、加速期間と減速期間の間に慣性飛行に入ることができることが観察できました。私たちはすでにtanh φ = 0.76 cの相当な速度に達しているため、往路と復路で2.9/0.76 = 3.8地球年待つだけで、ミッションの範囲を4光年先まで拡張できます。この慣性飛行を実行するのが最も有利なのは、加速/減速の 2 つのフェーズの間です。なぜなら、そこが最大の速度の恩恵を受けるからです。出荷時間では、この間隔は 3.8/cosh φ = 2.5 年です。したがって、ミッションの合計時間は宇宙船で 9 年、地球では 12.3 年となります。加速度の分布は質量比に影響を与えません。質量比はφの合計変化にのみ依存するからです。

最大仮説 100% と比較して適切な収益が得られる見通しを待っていても、相対論的な時間の短縮を利用した旅行は真剣に考えられるものではないことがわかります。到達する最高速度、したがって平均速度を大幅に節約することによってのみ、星間旅行の目的を達成することができる。これらの節約は、明らかにミッションの期間に影響を及ぼします。

考え方を明確にするために、上記の枠組み内で 100% または 1% の収率での旅行パラメーターの範囲を以下に示します。