Gedankenexperiment über die Randgebiete des Universums [geschlossen]

Angenommen, ich ziele auf ein Objekt, das 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Nehmen wir an, ich habe einen Zwilling, der ein Schiff steuert, das sich mit unendlicher Geschwindigkeit bewegt, was bedeutet, dass er dieses Objekt erreichen und in Sekundenbruchteilen hierher zurückkehren kann. Andererseits bin ich der arme Bruder und besitze ein Schiff mit einer Höchstgeschwindigkeit von nur 99,9 % von c.

Wir verlassen die Erde zur gleichen Zeit, mit dem gleichen Ziel. Mein Schiff beschleunigt einen ganzen Tag lang mit konstanter Geschwindigkeit, bis wir die Höchstgeschwindigkeit erreichen, dann genießen wir die Fahrt, ohne ein zweites Mal zu beschleunigen.

1) Wie lange werde ich brauchen, um meinen Bruder kennenzulernen, und wie alt wird er sein? 2) Wie alt wird das Universum meiner Meinung nach sein? 3) Wie hoch wird meine aktuelle Geschwindigkeit im Verhältnis zu umgebenden Objekten sein, bevor ich abbremse? Würde ich in der Lage sein, wieder zu beschleunigen und die Höchstgeschwindigkeit zu erreichen? Wenn ja, was nützt es, eher später als früher zu beschleunigen und trotzdem eine Höchstgeschwindigkeit zu haben?

4) Und eine Wendung in der Handlung: Angenommen, ich baue während der Reise ein zweites Schiff, das genau so ist wie meins. Kurz vor unserer Ankunft wählen wir einen 13 Milliarden Lichtjahre entfernten Punkt in derselben Richtung aus, und ich schicke einen Freund dorthin, der beschleunigt, bis er 99,9 % von c relativ zu mir erreicht. Wenn wir das N-mal wiederholen, werden wir jemals den "freien Raum" erreichen, wo die Materie noch nicht angekommen ist, oder einen anderen kosmologisch interessanten Ort? Wie sieht es dort aus? Wenn nicht, a) können wir an irgendwelchen Parametern basteln, um es "richtig" zu machen? b) irgendwelche anderen Pläne, dorthin zu gelangen?

Ich verstehe die Relativitätstheorie aus dem, was ich (vor langer Zeit) auf dem College gelernt habe. Gibt es eine andere Theorie, die erforderlich ist, um solche reisenden Fragen zu verstehen?

Dir ist klar, dass der Radius des Universums viel mehr als 13 Milliarden Lichtjahre beträgt?
(1) Wie lange es dauern wird, hat keine Bedeutung, bis Sie angeben, wie lange für Sie oder Ihren Bruder oder die Erde. Und um den Rand zu erreichen, müssten Sie schneller als das Licht reisen, weil sich der Raum schneller als das Licht ausdehnt, und wenn Sie SR kennen, ist das Reisen schneller als das Licht darin nicht erlaubt.
@ Yashbhatt Er hat das bereits missachtet, indem er seinen Bruder mit unendlicher Geschwindigkeit losgelassen hat.
@HDE226868 Ja. Habe das vergessen zu erwähnen.
@Fabio Gedankenexperimente sollten mit der Physik übereinstimmen. Du kannst einfach nicht reinstecken, was du willst.
Nehmen wir an ... ein Schiff, das sich mit unendlicher Geschwindigkeit fortbewegt . Dies ist eine Astronomie- und keine Fantasieseite. Nichts bewegt sich schneller als Lichtgeschwindigkeit und man kann keine Erkenntnisse gewinnen, indem man das Gegenteil annimmt.
Diese Frage scheint nicht zum Thema zu gehören, da es um Astronomie geht. Sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit zu bewegen, ist unphysikalischer Unsinn.
@Walter Du hast vielleicht einen Tippfehler in deinem letzten Kommentar. . . :)
@Yashbhatt, Walter Ich dachte darüber nach, dieses Konstrukt durch Tachyonen zu ersetzen, aber ich würde es lieber nicht tun, damit ich nicht von meinen Hauptanliegen / Fragen abgelenkt werde. Aber ich habe deine Punkte.
Diese Frage scheint nicht zum Thema zu gehören, da es um hypothetische Raumfahrt und ihre physikalischen Auswirkungen auf subastronomischer Ebene geht.

Antworten (1)

Ich werde alle Ihre Punkte mit null Takt und/oder Präzision beantworten, um sie alle einzufügen.

1) Es dauert ungefähr einen "Sekundenbruchteil", da Sie angegeben haben, dass Ihr Bruder nur einen Sekundenbruchteil braucht, um von der Erde zum Punkt 13Bly entfernt und wieder zurück zu reisen. Er wird genau den Bruchteil einer Sekunde älter sein und nicht mehr, denn da er schneller als mit Lichtgeschwindigkeit reist, gelten die Regeln seines und Ihres Alterns nicht mehr, was bedeutet, dass Sie ein Szenario geschaffen haben, in dem sowohl seine als auch Ihre Zeit miteinander verbunden sind und gleichzeitig.

2) An dem Punkt, an dem du dich einen Sekundenbruchteil später mit deinem Bruder triffst, wird das Universum einen Sekundenbruchteil älter sein ... Wenn du dein Ziel erreicht hast, wird das Universum [ > 13 By + (das Alter der Universum, als du gegangen bist) ]. Die Tatsache, dass Ihr Schiff ein Jahr braucht, um auf und von der Höchstgeschwindigkeit zu beschleunigen, ist angesichts der Dauer der Reisezeit unerheblich.

3) .999c ... Warum nicht, vorausgesetzt, Sie haben genug "Treibstoff", sollte Ihr imaginäres Schiff mehr als fähig sein, eine einzige Fahrt in eine Richtung zu machen. Angesichts der Entfernung und Zeit, die Sie benötigen würden, um dorthin zu gelangen, gibt es nahezu keinen Grund, früher oder später zu beschleunigen, obwohl die gesamte Lichtgeschwindigkeit in etwa der Punkt Ihrer Frage ist, es wäre irgendwie notwendig .

4) Das N-Mal-Szenario ist redundant und etwas seltsamer als Ihre anderen Fragen, da die Lichtgeschwindigkeit in allen Referenzrahmen gleich ist, würden Sie diese Grenze niemals überschreiten, aber für jedes vorherige Schiff würde die Reisegeschwindigkeit sogar exponentiell erscheinen obwohl es nur unendlich kleine Gewinne geben würde. Würdest du jemals den freien Raum erreichen ... nein, ohne schneller als Lichtreisen ist das nicht möglich. Ich würde vermuten, dass der Weltraum dem Hier und Jetzt ähnlich aussehen würde, unabhängig davon, wo Sie in Ihrem Leben gelandet sind. a) durch basteln, könntest du davon ausgehen, dass du genauso schnell reisen konntest wie dein Zwilling in Teil (1). b) Denken Sie an Star Trek, Impulskraft war Unterlichtgeschwindigkeit, alle Warpgeschwindigkeiten sind ein großes Vielfaches von c.

Sehen Sie sich die relativen Gleichzeitigkeits- und Raum-Zeit-Diagramme als Referenz für das ganze Problem des Zwillingsparadoxons an. Sie könnten auch so etwas lesen wie ... die Physik von Star Trek für schneller als Licht reisende Szenarien mit tatsächlichen physikalischen Erklärungen oder Problemen.

Vielen Dank, dass Sie auf jede erdenkliche Weise geantwortet haben. In Bezug auf die Geschwindigkeit, was wäre meine Geschwindigkeit relativ zu entfernten Objekten? Ich würde vermuten, dass es weit unter meiner anfänglichen Höchstgeschwindigkeit liegen würde, da entfernte Objekte im Vergleich zur Erde eine erhebliche Geschwindigkeit haben. Ich bin mir nicht sicher, ob das Sinn macht, aber warum nützt es nichts, wenn ich mein Ziel erreicht habe, wieder zu beschleunigen? Ist das nicht gleichbedeutend damit, einen Punkt (relativ zu dem von der Erde entfernten Objekt) zu stoppen und wieder Gas zu geben?
Gedankenexperiment über die Randgebiete des Universums [geschlossen]
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v