Galaksien välinen matkustelu

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Avaruudessa matkustaminen yhden G:n kiihtyvyydellä on mukavaa puuhaa, olo on sama kuin olisi maanpinnalla. Vaakakin näyttää samaa lukemaa kun maan päällä, jos punnitsee painonsa. Kiihdyttäminen yhdellä G:llä valonnopeuteen kestää 354 vuorokautta. Jarruttaminen kestää tietysti saman ajan ja on yhtälailla mukavaa, eli kiihdytys ja jarrutus kestävät yhteensä 708 vuorokautta. Takaisintulossa on samat manooverit, eli kiihdytys ja jarrutus kestävät mennentullen yhteensä 1416 vurokautta, eli noin 3 vuotta ja 11 kuukautta. Jos varsinainen matka tehdään hyvin lähellä valonnopeutta, ei siihen kulu paljoakaan astronauttien aikaa, vaikka aika maapallolla käykin sukkelaan. Eli matemaattisesti laskien neljässä vuodessa astronautin aikaa pääsee universumissa minne tahansa ja sieltä takaisin. Tosin maan pinnalla on saattanut kulua miljardeja vuosia ja aurinkokin on jo ehkä ehtinyt sammua, jos käytiin pitkällä. Energiaakin kuluu kiihdyttämiseen lähelle valonnopeutta melkoisesti. Laskelmassa ei ole huomioitu hyvin etäisten galaksien pakonopeutta meistä, sen huomiominen kasvattaa edestakaista matka-aikaa, mutta naapurigalakseihin matkustamiseen laskelma pätee.

Kommentit (10)

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä25141
Liittynyt13.5.2005

Robleema ei vissiinkään ole tuo astronautin ikä vaan se mitä astronautilla on vastassa**, jahka hän palaa takaisin maapallolle, tarvittavasta energiasta* puhumattakaan, joten jokin muu systeemi olisi ihan kiva.

* v = sqrt((1-((m_0c^2)/(E_kin+m_0c^2))^2)^2)

missä v on aluksen nopeus sqrt() on neliöjuurifunktio, m_0 on matkaajan ja avaruusaluksen lepomassa, c on valonnopeus ja E_kin on kineettinen energia ja se, jota lisäämällä jokin toimiva nopeus saadaan...

** Ja aika T, joka maapallolla kuluu matkaan astronautin ajassa t on

T = t/(sqrt(1-(v/c)^2))

Riittoisampi keskustelukumppani.

Vierailija
-:)lauri
Robleema ei vissiinkään ole tuo astronautin ikä vaan se mitä astronautilla on vastassa**, jahka hän palaa takaisin maapallolle, tarvittavasta energiasta* puhumattakaan, joten jokin muu systeemi olisi ihan kiva.

* v = sqrt((1-((m_0c^2)/(E_kin+m_0c^2))^2)^2)

missä v on aluksen nopeus sqrt() on neliöjuurifunktio, m_0 on matkaajan ja avaruusaluksen lepomassa, c on valonnopeus ja E_kin on kineettinen energia ja se, jota lisäämällä jokin toimiva nopeus saadaan...

** Ja aika T, joka maapallolla kuluu matkaan astronautin ajassa t on

T = t/(sqrt(1-(v/c)^2))

Kiitos kaavoista. Miten käy astronautin painolle kun hän menee vaakaan silloin kun nopeus on vaikka 99,999% valon nopeudesta?

Vierailija

Ei mitään, hänen painonsa suhteessa vakaan on sama kuin vähän hitaammassakin kyydissä. Ajan suhde nopeuteenhan on kokeellisesti todistettu, mutta en muista kuulleeni että koskaan olisi vakavasti esitetty, että auto joka kulkee vaikkapa 150 km/h olisi jotenkin merkillisesti painavempi kuin auto joka on pysähtynyt. Tai ainakaan minun järkeni ei ymmärrä, että millä tavalla kiihdyttäminen vaikuttaa massaan, muuten kuin että massa saa lisää liike-energiaa.

Toki populääri käsitys on, että suhteellisuusteorian mukaan massa kasvaa myös nopeuden kasvaessa ja että valonnopeutta lähestyttäessä se kasvaisi lähes äärettömäksi. En vain ymmärrä, että miten asia voisi olla niin. Voiko joku viisaampi valistaa?

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä25141
Liittynyt13.5.2005
ybenson
Miten käy astronautin painolle kun hän menee vaakaan silloin kun nopeus on vaikka 99,999% valon nopeudesta?

Jos kiihtyvyys on 1G on se sama kun maapallolla. tuo nopeuden kaava on siis kyhätty kineettisen energian kaavasta, johon oon käyttänyt seuraavaa muotoa:

E_kin = ((m_0/A)-m_0)c^2

missä A = sqrt(1-(v/c)^2)

Eli tuo lepomassa ei muutu.

Riittoisampi keskustelukumppani.

Vierailija

hmm niin. voihan se paino nousta avaruusmatkaajalla maasta katsottuna, mutta siellä avaruusaluksella se paino pysyy samana, eikös?
Mutta tuohan on laskettu vielä nyky-fysiikalla, mikskä sitä sanotaan, Einsteinin suhteellisuusteoriaks E=mc^2. mut eihän tossa nyt ole mitään uutta, vaan vanha kaava joka kyl tullaan uusimaan viel tarkemmaksi koskemaan myös valonnopeuksia ja mustia aukkoja lähestyviä avaruusmatkailijoita *tarinoi* ja jääkarhuja sekä muuttolintuja

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä25141
Liittynyt13.5.2005
-:)lauri

* v = sqrt((1-((m_0c^2)/(E_kin+m_0c^2))^2)^2)

missä v on aluksen nopeus sqrt() on neliöjuurifunktio, m_0 on matkaajan ja avaruusaluksen lepomassa, c on valonnopeus ja E_kin on kineettinen energia ja se, jota lisäämällä jokin toimiva nopeus saadaan...

Tietty tuos tuli pieni ajatuskatkos kun tuon kyhäsin, damn!! uusi yritys eli:

v = sqrt((1-(m_0/((E_kin/c^2)+m_0))^2)c^2)

Riittoisampi keskustelukumppani.

Vierailija
laama1
Mutta tuohan on laskettu vielä nyky-fysiikalla, mikskä sitä sanotaan, Einsteinin suhteellisuusteoriaks E=mc^2. mut eihän tossa nyt ole mitään uutta, vaan vanha kaava joka kyl tullaan uusimaan viel tarkemmaksi koskemaan myös valonnopeuksia ja mustia aukkoja lähestyviä avaruusmatkailijoita *tarinoi* ja jääkarhuja sekä muuttolintuja :)

Onhan tuosta energiayhtälöstä olemassa relativistinenkin muoto, eli toivomasi tarkempi kaava:

E=(m/(1-v^2/c^2)^1/2)c^2

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
ybenson
Avaruudessa matkustaminen yhden G:n kiihtyvyydellä on mukavaa puuhaa, olo on sama kuin olisi maanpinnalla. Vaakakin näyttää samaa lukemaa kun maan päällä, jos punnitsee painonsa. Kiihdyttäminen yhdellä G:llä valonnopeuteen kestää 354 vuorokautta.

Tähän sellainen pieni huomio, että jos kiihtyvyys todella on niin kova, että se säilyisi maasta katsottuna koko ajan 9,8m/s^2, niin matkaajan näkökulmasta lopussa kiihtyvyys olisi niin kova, että tuloksena olisi jotain pannukakun paksuista, vaikka muuhun koostumukseen en sano mitään.

Jos taas kiihtyvyys on sen matkaajan mielestä koko ajan se 9,8m/s^2, niin se lähes valon nopeuden saavuttaminen on paljon hitaampaa.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

OK. Kuvitellaan että todella pystymme kiihdyttämään astronautin plus aluksen vaikkapa 99.999% valon nopeudesta tasaiseti yhdellä G:llä kuten yllä mainitaan. Ehkäpä ailienit tulevat ja antavat meille sellaisen moottorin.

Olisi kiva tietää pystyisimmekö nykytekniikalla selviämään hengissä tälläisestä matkasta. Liikkuvalla aluksellahan olisi aivan hillitön liikemäärä. Mitä tapahtuu kun jokin pieni hiukkanen törmää alukseen? Entä paljonko aluksen menoa jarruttaa eteen tuleva vetypilvi? Toivottavasti ei montaa geetä. Entä säteily sitten. Aluksen menosuunnasta tuleva säteily (galaksi johon olemme matkalla) "sinisiirtyy". Kuinka paljon? Kärventyykö agentti kirkkaaseen gammasäteilyyn?

http://www.spacetimetravel.org/ <- tuolta voitte katsella miltä nopeasti liikkuminen ja muut relativistiset ilmiöt näyttävät. Erityisen mielenkiintoisia ovat lähes valon nopeudella pyörivät kärrynpyörät.

installer
Seuraa 
Viestejä9908
Liittynyt16.9.2005
niih
OK. Kuvitellaan että todella pystymme kiihdyttämään astronautin plus aluksen vaikkapa 99.999% valon nopeudesta tasaiseti yhdellä G:llä kuten yllä mainitaan. Ehkäpä ailienit tulevat ja antavat meille sellaisen moottorin.

Olisi kiva tietää pystyisimmekö nykytekniikalla selviämään hengissä tälläisestä matkasta. Liikkuvalla aluksellahan olisi aivan hillitön liikemäärä. Mitä tapahtuu kun jokin pieni hiukkanen törmää alukseen? Entä paljonko aluksen menoa jarruttaa eteen tuleva vetypilvi? Toivottavasti ei montaa geetä. Entä säteily sitten. Aluksen menosuunnasta tuleva säteily (galaksi johon olemme matkalla) "sinisiirtyy". Kuinka paljon? Kärventyykö agentti kirkkaaseen gammasäteilyyn?

http://www.spacetimetravel.org/ <- tuolta voitte katsella miltä nopeasti liikkuminen ja muut relativistiset ilmiöt näyttävät. Erityisen mielenkiintoisia ovat lähes valon nopeudella pyörivät kärrynpyörät.

Näissä nopeuksilla aluksen massa on niin suuri että törmäys jopa kokonaiseen tähteen ei olisi kovinkaan kohtalokas,tästä luin noin kymmenisen vuotta scifi-kirjan jossa ramjet-alus (käytti energiakseen edessään olevia hiukkasia) kasvatti vauhtiaan niin lähelle valon nopeutta että polttoaineeksi kävivät tähden kokoiset hiukkasetkin...

"Kenet jumalat tahtovat tuhota, sen he lyövät ensiksi sokeudella. "

Uusimmat

Suosituimmat