Lohnt es sich, einen Planeten zu kolonisieren, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt?

Es gibt einen Planeten, der nicht um einen einzelnen Stern kreist, sondern um den Kern einer Galaxie. Es ist unabhängig von den anderen Sonnensystemen in der Galaxie, wird aber vom Massenschwerpunkt des Kerns beeinflusst. Es kreist sehr nahe der Lichtgeschwindigkeit. Es hat eine saubere Umlaufbahn, was bedeutet, dass es nicht mit anderen Planeten oder Sternen in der Galaxie kollidiert, während es um den Kern kreist.

Es ist sehr schwierig, ein Raumschiff auf diesem Planeten zu landen, da nur wenige Zivilisationen in der Galaxie einen erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit erreichen können, daher können nur die fortschrittlichsten dem Planeten nahe kommen und darauf landen.

Die Frage ist: Würde es sich aus irgendeinem Grund lohnen, diesen Planeten zu kolonisieren? Politisch, wirtschaftlich oder militärisch? Oder als Schatzkammer benutzen oder so? Hätten wir eine Verwendung dafür? Wäre es eine Investition wert?

(Die Technologie, um an sehr kalten Orten zu leben, weit entfernt von Sternen, ist bereits entwickelt und etabliert. Selbst wenn dieser Planet keine Atmosphäre hat und sehr kalt ist, könnten Städte darauf gebaut werden, die das Leben mit vorhandener Technologie unterstützen können.)

Nicht, dass ich das nachgerechnet hätte, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass der Orbitalradius von etwas, das sich so schnell bewegt, es weit, weit außerhalb der fraglichen Galaxie platzieren würde. Bearbeiten - Moment mal, umgekehrte quadratische Skalierung. Ganz nah an der Mitte, nahe dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs dort.
Aus der Perspektive eines sehr weit entfernten Ortes, am Rande des beobachtbaren Universums, bewegt sich unser System nahezu mit Lichtgeschwindigkeit ...
Um das galaktische Zentrum mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zu umkreisen, müsste es sehr, sehr nahe am zentralen supermassiven galaktischen Schwarzen Loch sein.
Zusätzlich zu dem, was @SerbanTanasa gesagt hat, müssen Sie sich um das Roche-Limit kümmern. Für das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße wird ein Planet an der Roche-Grenze (unter der Annahme einer erdähnlichen Dichte) nur 0,06 c erreichen.
@SerbanTanasa, bitte verwandle dies in eine Antwort
Die Aussage „sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit kreisen“ kann NUR knapp außerhalb des Ereignishorizonts zutreffen. Das ist eine Definition des Ereignishorizonts, der Entfernung, bei der die Umlaufgeschwindigkeit = c ist. In diesem Fall ist die Umlaufbahn alles andere als sauber.
Selbst wenn der Planet nicht direkt außerhalb des Ereignishorizonts von Sagittarius A* umkreist, sondern aus irgendeinem Grund nur mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch die Galaxie rast, würden Kollisionen mit sogar winzigen Staubpartikeln katastrophale Explosionen hervorrufen, wie ein ständiger Regen von H-Bomben . Das ist also ein definitives "Nein", um überhaupt darauf zu landen, geschweige denn zu versuchen, zu kolonisieren.
" Nur die Fortgeschrittensten können sich dem Planeten nähern und darauf landen. "? Es hört sich so an, als wollten Sie die Wissenschaft mit jedem teilen, der landet.
@Aron Nein, der Ereignishorizont ist die Entfernung vom Zentrum, in der die Fluchtgeschwindigkeit , nicht die Umlaufgeschwindigkeit, unter die Lichtgeschwindigkeit fällt. Die Umlaufgeschwindigkeit ist nicht die Fluchtgeschwindigkeit; wäre dies der Fall, wäre eine stabile Umlaufbahn unmöglich.
@MichaelKjorling Umlaufgeschwindigkeit und Fluchtgeschwindigkeit sind unterschiedlich, ja ... außer am Ereignishorizont des Schwarzen Lochs ... Denken Sie darüber nach.
@Aron eigentlich hat Michael Kjörling recht. Der Bereich, in dem die Umlaufgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht, wird als Photonenkugel bezeichnet, und für ein Schwarzes Loch von Scwarzchild (dh nicht geladen, nicht rotierend) beträgt er das 1,5-fache des Radius des Ereignishorizonts.
Was hindert die erste Kiesart auf dem Weg des Planeten daran, einen kilometerweiten Krater auf der Oberfläche zu hinterlassen?
Zuerst muss man einem wirklich massiven Körper sehr nahe kommen, um diese Art von Orbitalgeschwindigkeit zu erreichen – und sobald man dort ist, muss man sich mit Gezeitenkräften auseinandersetzen. Könnte unter diesen Bedingungen überhaupt ein planetengroßes Objekt existieren, geschweige denn es wert sein, kolonisiert zu werden? Ich habe eine harte Zeit mit der Aussetzung des Unglaubens.
Ganz zu schweigen davon, dass der Planet schon nach kurzer Zeit wahnsinnig groß sein müsste. Die Menge an Material, die es in nur einer Umlaufbahn ansammeln würde, wäre verblüffend. Angenommen, es hat seine Umlaufbahn bereits verlassen (was es haben muss, da wir es einen "Planeten" nennen, richtig?), würde seine Masse es wahrscheinlich mindestens in den Bereich der Protosterne bringen, realistischer in den Bereich des Schwarzen Lochs danach Zeit genug, um eine stabile Umlaufbahn aufzubauen.
Fun Fact: Um die Umlaufbahn mit diesem hypothetischen Planeten zu synchronisieren, müsste abgebremst werden . Bei der Annäherung an das Schwarze Loch, um das sich der Planet dreht, gewinnt das Raumschiff viel kinetische Energie!
@DrunkenCodeMonkey: Wenn man bedenkt, dass die Umlaufbahn, die es freimachen muss, im Grunde die Akkretionsscheibe eines supermassiven Schwarzen Lochs ist, ja, das wird mehr als einen Mopp und einen Eimer oder einen bloßen Planeten brauchen, um es zu säubern. Ich denke, wir brauchen, dass das Schwarze Loch von Anfang an irgendwie "sauber" war, anstatt dass dieses Objekt es gereinigt hat.
Ich möchte nur darauf hinweisen, dass es als Basis für den Start von Raumfahrzeugen und extrem schnellen Projektilen zu anderen Planeten dienen könnte

Antworten (15)

Mein Bauchgefühl ist "nein: nicht kolonisieren". Das größte Problem, das ich bei diesem Planeten sehe, ist nicht die Kälte: Es ist die Zeitdilatation.

Politisch können die meisten Zivilisationen nicht einmal Diplomaten dorthin schicken – und mit der Zeitdilatation kann ich mir nicht vorstellen, dass es ein „Schlüsselspieler“ in der intergalaktischen Politik sein würde.

Wirtschaftlich hängt viel davon ab, wie die Wirtschaft im Rest der Galaxie funktioniert. Selbst wenn es auf dem Planeten selbst viele Schlüsselressourcen gibt, müsste deren Export die Kosten der Schiffe überwiegen, die erforderlich sind, um überhaupt dorthin zu gelangen. Außerdem erhebt die Zeitdilatation wieder ihr hässliches Haupt: Zeit ist Geld! (Ein zinsbringendes Konto einzurichten, zu diesem schnellen Planeten zu gehen und dann zurückzukehren, um Ihre Einnahmen abzuholen, kann je nach Bank eine praktikable Lösung sein oder auch nicht.)

Militärisch ist ein wenig interessanter. Es bewegt sich schnell genug, dass ich nicht glaube, dass es eine Schlüsselposition in der Verteidigung oder Offensive sein würde. Es wäre aufgrund seiner Geschwindigkeit schwer einzudringen ... aber jemand muss nur etwas Massives in seine Umlaufbahn bringen und warten, bis es effektiv eliminiert wird. (Das Abfeuern einer kinetischen Waffe könnte nützlich sein, wenn Sie gerade zur richtigen Zeit an einem interessanten Ort vorbeikommen.)

Das einzige positive Merkmal, das ich sehen kann, wäre für jemanden, der eine "Zeitreise in die Zukunft" machen möchte - und selbst dann funktioniert es nur, wenn er in der Nähe seines Ziels landet, wenn er gehen möchte.

Sobald das alles gesagt und getan ist, könnte es jedoch für Wissenschaftler von Interesse sein, die Experimente durchführen möchten - entweder Beobachtung von sehr langfristigen Experimenten außerhalb der Welt oder vielleicht einige relativistische Experimente auf der Welt.

Ehrlich gesagt, selbst die Vorteile der Zeitdilatation würden nicht unbedingt ausreichen, um den Planeten zu kolonisieren, da ein ausreichend schnelles Schiff den gleichen Effekt erzielen würde. Und man müsste sowieso einen haben, wenn man den Planeten erreichen wollte. Entsprechendes gilt je nach Experiment auch für die relativistische Forschung. Wenn Sie keine sehr große Einrichtung benötigen, die nicht auf ein Schiff passen würde, sehe ich es einfach nicht als rentabel oder wert
@D.Spetz Ohne mehr über die Technologie in der Einstellung zu wissen, haben Sie möglicherweise Recht - oder es ist möglich, dass es teuer ist (in Bezug auf Kraftstoff / Leistung?), Ein Schiff über einen längeren Zeitraum bei solchen Geschwindigkeiten zu halten . Im letzteren Fall ist es "billiger", ein Schiff vorübergehend auf diese Geschwindigkeit zu bringen, zu landen und dann mit Experimenten fortzufahren. (Wenn Treibstoff/Energie billig ist, dann ist das Raumschiff mit ziemlicher Sicherheit die bessere Wahl.)
Eigentlich ist die Zeitwahl vielleicht nicht riesig. Sie können der Lichtgeschwindigkeit ziemlich nahe kommen, bevor die Zeitwahl zu einem Problem wird.
@PyRulez Ironischerweise befasste sich eine meiner Abschlussarbeiten, als ich meinen Abschluss in Physik machte, mit den visuellen Effekten von Reisen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit - und "eher nah" ist fast eine Untertreibung. Selbst 0,9c ist nicht so unterhaltsam, wie Sie vielleicht denken – erst bei 0,99999c werden die Dinge wirklich fremdartig.
@Ghotir Ich erinnere mich, dass ich einmal ein kleines (Java?) Spiel gespielt habe, das einige der visuellen Effekte veranschaulicht (wenn auch nicht maßstabsgetreu). Alles war viel weniger seltsam, als ich erwartet hatte, bis alles irgendwie verschwand. Zufällige Randnotiz: Erst neulich habe ich entdeckt, dass dieses Spiel vom Vater eines meiner Lieblings-YouTube-Typen entwickelt wurde.
Ich denke, die Zeitdilatation würde von Gezeitenkräften und blauverschobener einfallender Strahlung überschattet. Selbst wenn wir davon ausgehen, dass ein Planet in einer solchen Situation existieren kann, wäre es eine große Herausforderung, wenn nicht sogar unmöglich, in einer solchen Situation eine nachhaltige Kolonie aufzubauen.
"Alles, was jemand tun muss, ist, etwas Massives in seine Umlaufbahn zu bringen und darauf zu warten, es effektiv zu beseitigen" - dies gilt jedoch in unterschiedlichem Maße für jeden Planeten. Um intelligentes Leben auf der Erde zu eliminieren, reichen einige wenige Kubikkilometer Gestein aus. Zugegeben, viel größer als die Größe, die Sie bei einer Kollision mit nahezu Lichtgeschwindigkeit benötigen würden, aber immer noch nicht so groß, dass sie jemandem, der darüber nachdenkt, diesen exotischen Planeten zu kolonisieren, Schwierigkeiten bereiten könnte. So sicher, sie ist verwundbar, aber die Erde ist es auch, und wir stellen die Eignung der Erde für eine Kolonisierung aus diesen Gründen nicht in Frage ;-)

Nun, keine Kolonisierung, aber sicherlich eine Forschungsstation. Es gibt genau einen Ort in der Galaxie, der auf Ihre Beschreibung passt – eine enge Umlaufbahn um das super Schwarze Loch (~4 Millionen Sonnenmassen), das das Zentrum der Galaxie bewohnt. Für eine Schwarzschild-Geometrie existiert eine instabile Umlaufbahn beim doppelten Schwarzschild-Radius mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 0,7 c. Die nächste stabile Umlaufbahn tritt bei etwa dem 3-fachen Radius auf, aber die Umlaufgeschwindigkeit ist viel geringer.

Natürlich wird der Bau ein Problem sein, da die Gezeitenkräfte mehrere tausend g pro Meter radialer Entfernung betragen werden, so dass eine Art Schwerkraftkontrolle seitens der fortgeschrittenen Rassen ein Muss sein wird.

Und vergessen wir nicht das Strahlungsproblem. In dieser Nähe des Schwarzen Lochs werden einfallende Strahlung und Materie sehr respektable Energien erreicht haben.

Können Sie näher erläutern, was die Zeitdilatation in dieser kurzen Entfernung ist? Und was ist das Bezugssystem für die Geschwindigkeiten der Umlaufgeschwindigkeit?
Ich würde auch hinzufügen: Was würde passieren, wenn Sie versuchen würden, einen Baseball zu schlagen, der mit 90 % der Lichtgeschwindigkeit geworfen wird? Sie müssten sich Sorgen um Streupartikel und Weltraumstaub machen, die massive Explosionen auslösen könnten. Bei Newton-Geschwindigkeit explodierte ein 60 bis 190 Meter großer Asteroid mit einer Kraft von 10 bis 30 Megatonnen und machte über 2.000 Quadratkilometer platt . Bei den relativistischen Geschwindigkeiten in dieser Frage wäre ein Planeten-Killer-Asteroid ein Kieselstein.
@HopelessN00b - Nicht ganz. Bei 0,9 ca hat 1 kg Masse eine Energie, die etwa 100 kT entspricht. Nichts zu verachten, aber auch kein Planetenkiller.
@WhatRoughBeast Ich habe gemäß der Grafik hier über höhere Geschwindigkeiten nachgedacht (scheint den Aufwand für einen so kleinen Zeitdilatationseffekt nicht wirklich "wert" zu sein, es sei denn, Sie fügen am Ende ein paar Neunen hinzu) und berücksichtigen die Tatsache, dass Wenn Sie Partikel mit diesen Geschwindigkeiten zerschmettern, wird viel zusätzliche Energie freigesetzt, weil Sie entweder eine Fusion verursachen oder die subatomaren Bindungen aufbrechen, die den Atomkern zusammenhalten.
@HopelessN00b - Selbst bei 0,99 c hat 1 kg "nur" 75 MT Energie. Planet-tötende Kiesel sind eine echte Strecke.
Mein Bauchgefühl ist, dass, wenn man neben einem Schwarzen Loch eine künstliche Gravitation erzeugen kann, die der Gravitation entgegenwirkt, man Zeitreisen, Wurmlöcher etc. schon en passant gemeistert hat .

Während die Zeitdilatation nicht so extrem ist wie bei 0,9 c , reicht sie dennoch aus, um einen signifikanten Unterschied zwischen dem Planeten und Objekten im Rest der Galaxie auszumachen.

Da Zeit Geld ist, könnte dies für verschiedene wirtschaftliche Effekte genutzt werden. Das einfache Beispiel einer Person, die Zinseszinsen in der äußeren Galaxie sammelt, während sie auf dem Planeten lebt, zeigt einiges von dem, was möglich ist, und schließlich könnten viele subtilere und komplexere Finanzinstrumente basierend auf dem Zeitunterschied zwischen dem Planeten und dem Rest des Planeten entwickelt werden Galaxis.

Der andere Effekt, der mir in den Sinn kommt, ist die Nutzung des Planeten für die Langzeitspeicherung. Gegenstände, die eine begrenzte Lebensdauer haben, aber einen hohen Wert haben, könnten auf dem Planeten gelagert und ihre Lebensdauer aufgrund des Zeitdilatationseffekts künstlich verlängert werden. Erwarten Sie natürlich nicht, dass Sie dadurch eine Flasche Wein Jahrtausende lang lagern können, der Zeitdilatationseffekt ist bei 0,6 c nicht so groß

Zeitdilatationsfaktor

Wenn der Wunsch besteht, die Zeitdilatation für politische, wirtschaftliche, soziale oder militärische Zwecke zu nutzen, wäre es realistisch gesehen sinnvoller, entweder eine Art Konstrukt in der Nähe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs zu bauen oder mit relativistischer Geschwindigkeit zu reisen, um es zu nehmen Vorteil des Lorentzfaktors.

Das erinnert mich an das Ende von Forever War. Ohne die Dinge zu verderben, reist eine Gruppe in einem Schiff hin und her und fährt einen Bruchteil von c, um den Zeitdilatationseffekt zu nutzen. Was viel vernünftiger erscheint, als einen ganzen Planeten mit allen erforderlichen Baukosten und Technik zu verwenden
+1, um über den Lorentz-Faktor zu sprechen. Abhängig von seiner Definition von sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit macht es einen großen Unterschied. Es gibt einen guten Unterschied zwischen 0,99 und 0,9999.

Du wirst ihm Handwavium-Schilde geben müssen.

Nehmen wir 0,9 c als Geschwindigkeit an. Nehmen wir an, sein Weg ist so sauber wie der interstellare Raum ohne Kies oder Asteroiden. Das einzige, was es trifft, ist der feine Atomnebel zwischen den Sternen.

Betrachten wir den Planeten etwa so groß wie die Erde.

Volumen: 1,08321×10^12 km3

Masse: 5,972 × 10^24 kg

Fläche: 510,1 Billionen m²

Ungefährer Umfang: 40075 km

ungefährer Querschnitt: 1,28×10^8 km²

unter Verwendung der Zahlen für ein kaltes neutrales interstellares Medium aus Wikipedia: 20-50 Atome/cm3

Gehen wir also von 25 Atomen/cm3 aus

25000000 Atome pro Kubikmeter.

Wir können das Raumvolumen, das der Planet durchquert, als Zylinder mit einem Querschnitt von 1,28 × 10 ^ 8 km² behandeln

Schauen wir uns nun an, wie viel es trifft, wenn es beispielsweise 10 Lichtjahre von einem äußeren Referenzrahmen entfernt ist (ich denke an etwa 4 Jahre Planetenzeit).

Ich werde die Zeitdilatation ignorieren, weil es schwierig ist und ich meine geistige Gesundheit bewahren muss.

Betrachten Sie es als einen 10 Lichtjahre langen Zylinder mit dem Durchmesser des Planeten.

Dies lässt uns die Gesamtzahl der (fast alle Wasserstoff-) Atome auf dem Weg des Planeten abschätzen, nehmen wir an, dass sie alle getroffen werden und es keine Stoßwelleneffekte gibt:

37984965888934182667500000000000/pi m^3 (Kubikmeter)

im Laufe von 10 Lichtjahren wird es also mit 505924000 Tonnen Gasatomen auftreffen.

Wie viel Energie werden sie tragen?

505924000 Tonnen bei 0,9 ° C tragen 5,885 × 10 ^ 28 J (Joule)

Diese Energie muss von der Oberfläche abgestrahlt werden. Um es genau zu machen, müsste ich die Zeitdilatation berücksichtigen, aber um zugunsten des Planeten zu irren und mich bei Verstand zu halten, werde ich es ignorieren.

Die Fläche beträgt 510,1 Billionen m²

Der Planet muss 6,7180365296 × 10^23 Joule pro Stunde abstrahlen.

Dividiert durch die Fläche, die jeder Quadratmeter ausstrahlen muss

365,8 kW pro Quadratmeter

Zum Vergleich: Die Sonne strahlt ~17,53 kW pro Quadratmeter ihrer (ungefähren) Oberfläche ab

Die Oberfläche dieses Planeten wird heißer glühen als die Oberfläche der Sonne

Du musst nicht die Kälte überleben, du musst die Hitze überleben.

Ein leuchtender Planet ... das erinnert mich an diese Was-wäre-wenn-Frage über die Beleuchtung des Mondes mit Lasern. Das ist ... keine gute Nachricht - die vordere Oberfläche des Planeten wird zu einem Raketentriebwerk, das den Planeten verlangsamt, wodurch er in eine niedrigere Umlaufbahn fällt. Im Grunde gibt es also keine Möglichkeit, eine stabile Umlaufbahn mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.
@RobWatts Aber schau dir die positive Seite an, du wirst an der Hitze sterben , bevor du dir Gedanken über das Deorbiting machen musst. Eigentlich, wenn ich es mir recht überlege, schau nicht auf die positive Seite; es wird dich blenden.
Ich würde hinzufügen, dass ein erdähnlicher Planet auf diese Weise in ungefähr 30000 Jahren verdampfen wird, wahrscheinlich sogar noch schneller (viel schneller). Schlussfolgerung Ein natürlich gebildeter Planet kann auf diese Weise nicht existieren - als künstliche Konstruktion kann es also einige interessante Dinge geben, die es zu untersuchen gilt.
Auch das ist ziemlich optimistisch. Bei relativistischen Geschwindigkeiten müssen Sie sich Sorgen machen, dass Fusionen und Atome als Ergebnis dieser Kollisionen auseinander brechen. Bei relativistischen Geschwindigkeiten, die schnell genug sind, um die Zeitdilatation auszunutzen, wird jedes Atom, mit dem der Planet kollidiert, das eine oder andere verursachen ... könnte sogar mit einer Kaskadenfusionsreaktion enden.
Dies setzt voraus, dass der Planet das einzige ist, was sich mit relativistischen Geschwindigkeiten bewegt, und das umgebende Gas hat eine Geschwindigkeit von Null, richtig? Aber jedes Gas in der Nähe muss sich mit einer ähnlichen Geschwindigkeit bewegen, um seine eigene Umlaufbahn beizubehalten, sonst wäre es bereits in das Schwarze Loch gefallen.
Ich denke, der Punkt ist, dass JEDER Himmelskörper, der sich in einer stabilen Umlaufbahn in der Nähe von C bewegt, dies seit SEHR langer Zeit getan hat und bereits in unzählige Planeten, Asteroiden, Monde, Gaswolken, Staubwolken und vielleicht sogar Supernovae eingeschlagen ist Auswurf, bis es eine so große Masse erreichte, dass es irgendwie eine ganze Umlaufbahn um eine Galaxie ausräumte. Das Endergebnis, wie auch immer es erstellt wurde, würde mit ziemlicher Sicherheit selbst zu einem Schwarzen Loch werden und schließlich mit dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie verschmelzen.

Wie einige der anderen gesagt haben, wäre dieser Planet aufgrund der Zeitdilatation als Kolonie nicht sehr nützlich. Zwischen der Geschwindigkeit und der Nähe zum SMBH wäre es wahrscheinlich eine dieser Situationen, in der jede Stunde, die Sie auf dem Planeten verbringen, hundert Jahre im Rest der Galaxie vergehen*.

Aber es gibt eine Sache, für die es verwendet werden könnte, und das ist die Langzeitspeicherung, insbesondere von Daten.

Wissenschaftler haben alle Arten von Langzeitdatenspeichermethoden untersucht und versucht, etwas zu finden, das 1000 Jahre oder länger halten könnte.
Aber durch die Verwendung der Zeitdilatation müssen Sie sich darüber überhaupt keine Gedanken mehr machen. Schicken Sie eine Bibliothekssonde zum Planeten, und 20.000 Jahre sind nur wenige Tage auf dem Planeten.

Das Aktualisieren und Abrufen von Informationen wäre langsam, aber möglich. Sie fliegen einfach Ihr Schiff in die Nähe und verwenden einen Laser, um Ihre Datenanfrage zu stellen. Die Bibliothek erhält die Anfrage, die Supercomputer suchen nach und 3 ms später verwendet sie ihren eigenen Kommunikationslaser, um die Informationen zurückzusenden.
Zurück auf dem Schiff sind 3 Monate vergangen, und die Antwort kommt mit dem Rezept zurück, wie man eine leckere Soße macht, die beim letzten galaktischen Zusammenbruch verloren gegangen war.

* Dies ist nur ein Beispiel.

Wenn Sie sich zwei andere Antworten ansehen, die früher als Ihre gepostet wurden und echte Informationen enthalten, können Sie sehen, dass die Zeitwahl des Planeten, der dem supermassiven Schwarzen Loch in unserer Galaxie am nächsten liegt, ... nicht 100 Jahre pro Stunde beträgt. Versuchen Sie es mit 1,4 Stunden pro Stunde.
Wenn es 40.000 Jahre dauert, um den Planeten zu erreichen (mit Lichtgeschwindigkeit), ist es nicht sinnvoll, sich Gedanken über die Speicherung für 20.000 Jahre zu machen.
@JDługosz eigentlich hatte es nichts mit der Zeitdilatation aufgrund der Geschwindigkeit zu tun, sondern mit der Dilatation durch die Schwerkraft. 100y/h ist wahrscheinlich hoch, aber es hängt wirklich von der Masse des BH ab. Diese Antwort hat eine große Relevanz für die Frage. Außerdem sehe ich nichts in der Frage, ob es 40000 Jahre dauert, um dorthin zu gelangen. Hör auf, Sachen zu erfinden und dich dann über meine Zahlen zu beschweren. Ich hatte einen Haftungsausschluss für meine erfundene Nummer.
Ich sage nichts über Zeitdilatation aufgrund der Geschwindigkeit. Das BH befindet sich im Zentrum der Galaxie. Die Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 100000 Lichtjahren. Wenn wir einen Warpantrieb hätten, wäre die Frage strittig. Jede der galaktischen Zivilisationen unternimmt also Ausflüge auf einer Zeitskala von Zehntausenden von Jahren, nur um von Ort zu Ort zu gelangen. Folgen? Von unserer (typischen) Position in den galaktischen Vororten aus würde es ungefähr 40000 Jahre dauern, wenn man relativistische Schiffe oder "Beamen" benutzt.
@JDługosz In Bezug auf die Zeitdilatation aufgrund der Geschwindigkeit bezog ich mich auf den Try 1.4 hours to the hour.Teil, der wahr wäre, wenn es nur ein Planet (oder Schiff) wäre, der sich um 0,6 c bewegt. Aber unter Berücksichtigung der Gravitationsausdehnung würden Sie auf die Stunde genau Jahre bekommen. Die Frage sagt nicht ausdrücklich, woher die Zivilisationen stammen, daher ist es möglich, dass sie sich relativ nahe am Zentrum der Galaxie befinden. Die Frage impliziert, dass es mehrere Zivilisationen gibt, die diesen Planeten erreichen können. Wir gehören vielleicht nicht dazu.
Ah, richtig: die Geschwindigkeit des Orbits vs. einfach so nah am Blackmhole zu sein. Das Diagramm, das ich von oben gelesen habe, berücksichtigte nur den Effekt aufgrund der Geschwindigkeit. Der Abstand der nächsten Umlaufbahn ist mit dem 2-fachen Radius angegeben, der Dilatationsfaktor wurde jedoch nicht angegeben. Oder in welchem ​​Bezugsrahmen die 0,7c angegeben sind!

Ich frage mich, wie groß der Radius der Umlaufbahn ist und wie groß die Zentripetalkraft sein müsste, um in der Umlaufbahn zu bleiben, und wie groß die Masse der Primärkraft sein müsste, um ein Objekt mit einer solchen Geschwindigkeit in der Umlaufbahn zu halten .

Wenn der Radius der Umlaufbahn gleich der Entfernung der Erde von der Sonne ist und die Umlaufgeschwindigkeit 0,8 c beträgt, dann berechne ich unter Verwendung der klassischen Mechanik – unter Vernachlässigung relativistischer Effekte –, v^2=GM/r, die Masse der Primär bei 1,3e38 kg oder etwa 100 Millionen Mal die Masse unserer Sonne. Die Zentripetalbeschleunigung, v^2/r, wäre 384.000 m/sec^2. Die Zentripetalbeschleunigung der Erde beträgt etwa 6,3 m/sec^2. Die Kraft, diesen Planeten in einer solchen Umlaufbahn zu halten, wäre enorm. Ich frage mich ernsthaft, ob es nicht auseinander gerissen würde.

Aber um der Story willen nehmen wir mal an, es wäre möglich.

Welche Vorteile hätte die Kolonisierung eines solchen Planeten? Angenommen, das Reisen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ist in dieser Gesellschaft keine Routine, könnte es schwierig und teuer sein, es zu erreichen. Das könnte es zu einem guten Ort machen, um etwas Wertvolles aufzubewahren, die geheimen Pläne zum Todesstern oder was auch immer. Aber wenn Sie die Technologie haben, um den Planeten zu erreichen, haben Sie vermutlich auch die Technologie, um ein Raumschiff zu starten, das mit nahezu c fliegt, in diesem Fall brauchen Sie den Planeten nicht für Ihre Hochgeschwindigkeitsspeicherung. Das heißt, jeder Vorteil, den der Planet mit so hoher Geschwindigkeit hat, um dorthin zu gelangen, muss man ein Raumschiff haben, das diese Geschwindigkeit erreichen kann. Warum tun Sie nicht einfach alles auf dem Raumschiff, und warum brauchen Sie den Planeten? Es sei denn, es handelt sich um etwas so Großes, dass man einen Planeten dafür braucht.

Zeitdilatation würde bedeuten, dass die Zeit auf diesem Planeten im Vergleich zum Rest der Galaxie sehr langsam vergehen würde. Gut, wenn Sie in die Zukunft sehen oder eine Nachricht für die Nachwelt hinterlassen möchten. Vielleicht ein Ort, an dem ein Archiv aufbewahrt wird, das Tausende von Jahren außerhalb der Zeit überdauern wird. (Aber warum nicht einfach auf ein Schiff setzen?) Nicht so gut, wenn Sie sich Sorgen machen, mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten. Eine Militärbasis auf diesem Planeten wäre sehr schnell obsolet. Es wäre auch schwierig, mit Nachrichten von außen Schritt zu halten, da es relativ zu Ihnen so schnell passiert. Als militärisches oder politisches Zentrum wäre es also eine schreckliche Wahl.

Könnte für die Relativitätsforschung interessant sein.

Abgesehen davon fällt es mir schwer, einen Vorteil zu finden.

Ich nehme an, der Planet könnte eine wertvolle Ressource haben, die nichts mit seiner ungewöhnlichen Umlaufgeschwindigkeit zu tun hat. Aber das wirft die Frage auf.

Sie können hier relativistische Effekte nicht ignorieren. WhatRoughBeast hat bereits mit echten Details über Umlaufbahnen um ein Mangelloch geantwortet, mit denen BTW Newtons Gravitationsgesetze nicht umgehen können. "Die Kraft, es im Orbit zu halten, ist enorm" ja, die Schwerkraft! Die Umlaufbahn entspricht der Anziehung zum Schwerpunkt!! Das Auseinanderreißen erfolgt durch Gezeiteneffekte, nicht durch Zentrifugalkraft, und wird als Roche -Grenze bezeichnet .
@JDługosz Ich wollte nicht sagen, dass ich es für gültig hielt, relativistische Effekte zu ignorieren, sondern dass ich mir nicht die Zeit genommen hatte, herauszufinden, was ihre Bedeutung sein würde, also machte ich einen "Rohentwurf" davon Berechnung ohne sie. Ja, natürlich ist die Schwerkraft die Kraft, die den Planeten in der Umlaufbahn hält. Wenn das gesagt werden musste, dann cool, du hast es gerade gesagt. Ich würde denken, das Kraftproblem würde Gezeiteneffekte beinhalten, aber darüber hinausgehen: Sie haben diese enorme Kraft, um Trägheit zu überwinden.
@Jay Ein System in einem gleichmäßigen Schwerefeld ist nicht von einem System in einem Trägheitsreferenzrahmen zu unterscheiden. Es ist "nur" die Gezeitenkraft, um die Sie sich kümmern müssen.
@Taemyr Ok, ich dachte, du könntest die Kraft erkennen, aber nein, das kannst du nicht. Einfrieren des Gehirns. Sie sind sich nicht sicher, ob Gezeiteneffekte das einzige Experiment sind, das Sie durchführen könnten - könnten Sie beispielsweise nicht den Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit von der dunklen Seite des Planeten gegenüber der hellen Seite feststellen? vielleicht hat das einen Haken. Wie auch immer.

Angenommen, ein solcher Planet ist stabil und vorausgesetzt, Sie sind in Ihrem Universum auf relativistische Reisen beschränkt, könnte dieser Planet als Zwischenstation äußerst wertvoll sein.

Um schnell von einem Planeten zum anderen zu gelangen, müssen Sie eine enorme Menge an Energie aufwenden, um nahezu Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, und dann dieselbe Energiemenge erneut aufwenden, um langsamer zu werden und sich mit der Umlaufbahn Ihres Ziels zu synchronisieren.

Aber dieser Planet bewegt sich bereits fast mit Lichtgeschwindigkeit. Wenn Sie also sorgfältig planen, den Planeten in Ihrer Reiserichtung zu treffen, können Sie einen Boxenstopp zum Auftanken, Handeln usw. einlegen, ohne die Energiekosten für eine Verlangsamung zu tragen.

[BEARBEITEN] ... außer dass ich nicht bedacht habe, dass die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs das Schiff beim Hereinkommen beschleunigen wird. Das könnte ausreichen, um meine ganze Antwort zu entkräften.

Dieser Planet könnte der galaktische Panamakanal sein. Wenn Sie von einer Seite der Galaxie zur anderen gehen möchten und keine Shortcus (Wurmlöcher) verwenden möchten oder können, haben Sie zwei Möglichkeiten: Von Arm zu Arm springen oder durch den Kern gehen. Der Planet könnte dann auch einen Transportknotenpunkt beherbergen, an dem Schiffe Nachschub leisten können oder an dem Sie ein Shuttle verlassen und in ein anderes einsteigen könnten.

Es könnte ein neutraler Verhandlungsgrund sein. Wenn es aufgrund des Delta-V schwierig ist, dorthin zu gelangen (aufgrund seiner Umlaufgeschwindigkeit), sollte es sehr kostspielig sein, wahrscheinlich unerschwinglich kostspielig, eine große Militärflotte dorthin zu schicken. Nur relativ "leichte" Fahrzeuge können möglicherweise dorthin gelangen, selbst wenn Raumkampfflugzeuge dorthin gelangen können, können die Träger, Mutterschiffe, Fregatten, Zerstörer oder wie auch immer Sie die größeren nennen möchten, nicht in die Nähe kommen.

Es könnte vom Tourismus gedeihen. Denken Sie an den Everest in unserer eigenen Welt: Die Menschen wollen seinen Gipfel erreichen, nur weil er schwer ist und da ist, und das hält die Wirtschaft am Fuß des Berges am Laufen. Die Spitze des galaktischen Everest ist das Herzstück der Galaxie, wobei Ihr Planet der Ort ist, an dem die galaktischen Sherpas leben.

Es könnte ein Steuerparadies sein. Wenn es schwierig ist, dorthin zu gelangen, wird impliziert, dass es für Auditoren schwierig ist, dorthin zu gelangen.

Es könnte ein Piratenversteck sein, genau wie einige Inseln in der Karibik im 18. Jahrhundert. Okay, das ist keine richtige Kolonialisierung, aber die Piratenpopulation könnte genug wachsen, um eine eigene Gesellschaft zu werden.

Und da nicht jeder die Technologie hat, um dorthin zu gelangen, kann eine Rasse oder Zivilisation, die dorthin gelangen kann, den Transport von und zu diesem Planeten monopolisieren und eine Menge Geld verdienen.

Ihre fortgeschrittene Rasse könnte es wegen des Prestiges kolonisieren ("der Coolness-Faktor" / "weil es da ist" / "weil wir es können"). Prestige in der Schwierigkeit, nicht nur auf den Planeten zu gelangen, sondern die Kolonie gegen Strahlung, Gezeitenkräfte und alle anderen in anderen Antworten erwähnten Nachteile zu schützen. Eine Art galaktischer „Meine technischen Fähigkeiten sind größer als deine technischen Fähigkeiten“-Wettbewerb. Ähnlich wie in der Ära des Kalten Krieges das „Weltraumrennen“ hier auf der Erde.

Ich bin mir nicht sicher, ob das sehr fortgeschritten oder sehr unreif wäre ... aber hey, vielleicht brauchen Sie in Ihrer Geschichte eine so antagonistische Rasse.

Eine bessere militärische Option. Lagerung von Truppen. Unter der Annahme einer ausreichend großen Zeitdilatation können Sie jedes Jahr 1 Million Truppen und 1 Million Unterstützungspersonal landen. Geben Sie einen Bruchteil aus, um sie zu unterstützen (nur eine kurze Zeit ist für sie vergangen) und starten Sie in hundert Jahren eine 100-Millionen-Personen-Armada. Sie müssten mit moderner Technologie nachrüsten oder hoffen, dass sich die Technologie nicht drastisch verändert hat.

Die Armada von 100 Millionen Soldaten kann fast alles schlagen, sogar wenn sie nur mit ihren Hüten kämpft ... :)

Ihre Umlaufbahn entspricht keiner bekannten Gravitationstheorie.

Wenn es sich extrem schnell bewegt, aber kein bestimmtes Objekt umkreist (wie ein supermassereiches Schwarzes Loch), wird es den galaktischen Kern sehr schnell verlassen.

Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity

Ich bin mir ziemlich sicher, dass Materie, die sich so schnell bewegt, extrem instabil ist. Dieser Planet könnte nur durch seine eigene Bewegung glühend heiß sein. Ich denke auch, dass es nur durch reine Kraft wie ein gebogener Speer geformt wäre, der sehr SEHR schnell in sehr kleinen Umlaufbahnen herumgeschleudert würde.

Die Landung wäre in der Tat schwierig, da der Kontakt mit Materie, die sich so schnell bewegt, einen höllischen Rückstoß verursachen wird. Ihr Schiff muss in der Lage sein, einen Schlag einzustecken, denn dieser Planet hat eine enorme Masse (weil es ein Planet ist) und eine noch größere Kraft (weil er sich der Lichtgeschwindigkeit nähert). Wenn Sie nicht mithalten können, wäre dies das Äquivalent einer unaufhaltsamen Kraft, die eine Fliege trifft.

Dann gibt es noch Teil drei, den Zeitunterschied. Zeit, Schwerkraft und Geschwindigkeit sind sehr eng verwandte Kräfte, soweit mir wissenschaftlichere Leute sagen. Selbst wenn die Landung gelingt und die Kolonisierungsmission auf diesem Planeten nur einen Tag dauert, könnte die Besatzung bei ihrer Rückkehr nach Hause feststellen, dass zwei Jahrhunderte in sicherer Entfernung von diesem Schwarzen Loch vergangen sind.

Lohnt sich diese Kolonisierungsmission? Ich weiß nicht. Aber etwas auf diesem superschnellen Planeten sollte viel wert sein, wenn es so viel Aufwand erfordert, weil es die Mentalität "es zu tun, weil es zu tun ist" zu strapazieren.

"Materie, die sich so schnell bewegt, ist extrem instabil. Dieser Planet könnte nur durch seine eigene Bewegung glühend heiß sein." hm?! "Größere Kraft..." was?? Geschwindigkeit ist eine Kraft? Hmm, vielleicht ist da dein Problem...
Die Geschwindigkeit als Streitmacht ist keine wertvolle Ressource, wenn Sie in der Lage sein müssen, diese Geschwindigkeit zu erreichen, um sie überhaupt zu kolonisieren.
Ich verstehe nicht, was du da gesagt hast, @notthegrouch.
Ich habe vielleicht auch missverstanden, was du gesagt hast, weil du nur mit Anführungszeichen und Bissigkeit kommentiert hast. Keine wirklich hilfreichen Kommentare.
Ich bin nicht gut in Spitzfindigkeiten. "Geschwindigkeit ist eine Kraft" ist nicht richtig. Ich habe spekuliert, dass dieser anfängliche Fehler die Quelle für andere Aussagen ist, die keinen Sinn ergeben oder falsch sind. Das könnte in gewissem Sinne tatsächlich richtig sein: Sie verwenden nicht die korrekte Terminologie, sodass jemand, der weiß, was die Wörter in der Physik wirklich bedeuten, sehr verwirrt sein wird.
Geschwindigkeit ist vielleicht keine Kraft, ich nehme Sie beim Wort, aber um sich annähernd mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen, ist Kraft erforderlich. Wenn ein Raumschiff nicht mithalten kann und kollidiert, gibt es zerstörerische Kräfte. Und am Ende ist dies eine Weltenbauseite, keine Physikseite. Mein Fazit zum Worldbuilding ist dennoch richtig. Ein Planet, der sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, ist viel gefährlicher als jeder andere Planet. Um die Frage zu beantworten, „lohnt sich eine Kolonisierung“, hängt die Antwort immer noch davon ab, was der Planet zu bieten hat.
Sie haben Recht, dass der Planet gefährlich ist, aber ein Großteil Ihrer Physik reicht von seltsam bis einfach falsch, was eine Rolle spielt, wenn Sie es als Antwort auf eine Frage posten.

Die Gründe, dies nicht zu tun, nennen Strahlung, Zeitdilatation, Nichtexistenz eines solchen Planeten usw.

Selbst wenn ein solcher stabiler Planet existiert und unsere Zivilisation mit der Strahlung und den Kräften in einem solchen System umgehen kann, gibt es einen Punkt - Sie müssen den Planeten einfangen, um darauf zu landen.

Verwendung des Newtonschen Gesetzes F = d p d t = p ˙ und relativistische Definition p = m 0 v 1 − v 2 c 2 Wir können den Schub des Raumfahrzeugs abschätzen, um es auf die gewünschte Geschwindigkeit zu beschleunigen.

F = p ˙ = m 0 + 1 − v 2 c 2 1 − v 2 c 2 ⋅ v ˙

Es ist leicht zu sehen, dass für konstante Beschleunigung v ˙ die Schubkraft F weicht ab + ∞ und für gegebene Schubkraft geht die Beschleunigung zu 0 Wenn v → c .

Zum v = 0,9 c : F = v ˙ ( 5.26 m 0 + 2.3 )
zum v = 0,99 c : F = v ˙ ( 50.25 m 0 + 7.08 )

Unter der Annahme, dass es im Universum keine technologischen Gründe gibt, es nicht zu kolonisieren, sehe ich den Zeitdilatationsfaktor aus archivarischer Sicht als äußerst nützlich an. Als Menschen mit nur einem kolonisierten Planeten haben wir bereits die Notwendigkeit gesehen, Geschichte und Dinge wie Samen in Tresoren zu bewahren, die im Katastrophenfall verwendet werden sollen. Warum sollte eine hochintelligente Rasse nicht dasselbe mit ihrer Geschichte tun, Samen , und andere wichtige Aufzeichnungen? Werfen Sie diese Gegenstände auf einen Planeten, auf dem die Zeit langsamer vergeht, und Sie haben eine erhaltene, lebendige Aufzeichnung. Dies hilft, das Problem des "Dunklen Zeitalters der Technologie" bei scheiternden Zivilisationen zu vermeiden.

Weil Weltraumstaub es angesichts des Geschwindigkeitsunterschieds auslöschen wird und die Rekorde davonfliegen werden, um nie wieder gesehen zu werden. Es ist sehr schwierig, dort Sachen zu bekommen und noch schwieriger, sie zurückzugeben.
@DonaldHobson Wenn der Planet noch in irgendeiner Form existiert, können Sie davon ausgehen, dass die Schwerkraft und andere Kräfte ausreichen, um zu verhindern, dass Dinge davon fliegen, und dass etwas den Staub davon abhält, ihn auszulöschen. Sonst gäbe es ihn nicht.

Militärisch sehe ich einen Nutzen für einen solchen Planeten. Unter der Annahme, dass Ihre Zivilisation weit genug fortgeschritten ist, um darauf zu landen, sind sie weit genug fortgeschritten, um einen galaktischen Körper nahe genug zu bewegen, um den Planeten durch die Schwerkraft aus der Umlaufbahn zu stoßen. Mit nichts, was ihn verlangsamen könnte, wäre der Planet eine Rakete mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, die fast alles zerstören würde, was sie trifft. Eine solche Zivilisation wäre wahrscheinlich in der Lage, die notwendigen Berechnungen anzustellen, um sie dorthin zu lenken, wo sie sie haben möchte.

Wohin gehen? Wenn es aus der Umlaufbahn gehoben wird, verliert es diese kenetische Energie.
Ich würde nicht zustimmen. Energie würde nicht zerstört werden. Bewegungsenergie geht bei Objekten auf der Erde verloren, weil auf sie Reibung einwirkt, die im Weltraum nicht annähernd so relevant ist.
Die Geschwindigkeit ist auf die Umlaufgeschwindigkeit zurückzuführen, nicht darauf, dass sie irgendwo hingeht. Die Summe aus potenzieller Gravitationsenergie und kenetischer Energie ist konstant. Schickt man ihn direkt vom BH weg, steigt er bis die Geschwindigkeit null ist und fällt dann wieder ein, da das noch nicht genug war um zu entkommen. Es ist Physik. Ich sprach nicht von Reibung, sondern von Orbitalmechanik.
Lohnt es sich, einen Planeten zu kolonisieren, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt?
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