Wie sieht die Aussicht von meinem mit Lichtgeschwindigkeit fahrenden Schiff aus?

Ich habe sorgfältig ein äußerst realistisches 3D-Rendering zusammengestellt, das fortgeschrittenes relativistisches Raytracing und plausible Geometrie und Position für nahe Sterne verwendet.

Hier ist ein Rendering der Ansicht nach Steuerbord:

Ich bin sicher, Sie können die Tausenden von Stunden Rechenzeit schätzen, die in diese Arbeit geflossen sind.

Weniger witzige Antwort:

Lassen wir die Frage beiseite, ob Ihre Beobachter überhaupt Zeit haben, Dinge darin zu erfahren, und schauen wir uns die langweiligen relativistischen Dinge an.

Hier ist eine Sache, die Einstein unter Verwendung von Lorenz' Arbeiten zusammengeschustert hat und die relativistische Aberration beschreibt.

Dies ist der Effekt, durch den Dinge im Raum (die relativ gesehen stationäre Hintergrundobjekte sind) um Sie herum verzerrt erscheinen, um Lichtquellen in einem Bereich vor Ihnen zusammenzubringen, der auf Ihre Bewegungsrichtung zentriert ist.$\theta_s$ist der Winkel zwischen Ihrer Bewegungsrichtung und der Bewegungsrichtung des Photons, das auf Sie schießt.$\theta_o$ist der beobachtete Winkel der Flugbahn des einfallenden Photons. Der genaue Grund dafür ist in einfachen Worten schwer zu artikulieren (aber hängt mit der Tatsache zusammen, dass sich Licht für einen Beobachter immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, unabhängig davon, welche Unterlichtgeschwindigkeit sie haben mögen reisen), aber Sie können vernünftigerweise davon ausgehen, dass diese beiden Herren wussten, wovon sie sprachen.

Das bedeutet, wenn sich Ihre Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit nähert, konzentriert sich Ihre gesamte Sicht auf einen winzigen Punkt vor Ihnen. Sie können sehen, dass sich die Gleichung einfach zu 0 auflöst, wenn Sie Lichtgeschwindigkeit erreichen. Seitlich ist nichts zu sehen. Das Bild oben? Völlig plausibel für einen ultrarelativistischen Reisenden.

Hier ist noch etwas: relativistische Längenkontraktion.

Hier,$L$ist die Länge des Schiffes, wie sie von einem "stationären" Beobachter beobachtet wird, und$L_0$ist die tatsächliche Länge des Schiffes. Sie werden feststellen, dass aus der Sicht dieses Beobachters ein Objekt, das sich mit Lichtgeschwindigkeit vorbeibewegt, keine Länge hat . Wenn ich einen Laser auf ein vorbeifahrendes C-Schiff schieße, wie kann ich dann ein Seitenfenster treffen, wenn es keine Seite hat? Ich kann immer noch die Front treffen, aber das war es auch schon.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass dies eine andere Art ist, dasselbe auszudrücken, das oben als relativistische Aberration beschrieben wurde. Jemand, der sich tatsächlich mit der Relativitätstheorie auskennt, anstatt nur zu versuchen, selbstbewusst zu bluffen, kann mich gerne korrigieren ...

Auf einem Schiff, das genau um c fährt, hätte Victoria keine Zeit, Sterne zu sehen – für sie würde das Schiff aufgrund der Zeitdilatation augenblicklich an seinem Ziel ankommen.

Sorry für die etwas lahm Antwort...

Lassen Sie uns die ganze relativistische Diskussion aus dem Fenster werfen und einfach davon ausgehen, dass das Schiff "etwas" so tut, dass es nach einer Sekunde eine Lichtsekunde auf seinem Weg ist.

Der Blick nach draußen ist unglaublich langweilig. Nehmen wir an, ich stehe dort und schaue aus dem Fenster, die Sicht nimmt 60 Grad meiner Sicht ein, das heißt, ein Stern, der meine Sicht kreuzt, beginnt 60 Grad von meiner Linken und endet 60 Grad von meiner Rechten. Hier ist ein Diagramm:

Nehmen wir an, mein Weg ist das Endergebnis, kommt Ihnen das bekannt vor?

Es ist ein gleichseitiges Dreieck. Wenn also der Stern ein Lichtjahr entfernt beginnt und endet, dann ist mein Weg ein Lichtjahr, was bedeutet, dass der Stern bei Lichtgeschwindigkeit ein Jahr brauchte, um mein Fenster zu überqueren.

Der Weltraum ist wirklich leer, also sind die meisten Sterne noch weiter entfernt.

Sie können zu Ihrem Fenster gehen, kleine Punkte darauf zeichnen, wo die Sterne sind, Ihrem Tag nachgehen, zurückkommen und nichts hätte sich bewegt.

Aus dem Fenster zu schauen ist langweilig in Bezug auf natürliche Objekte, aber vielleicht gibt es draußen Verkehr, andere Schiffe zu beobachten, aber das müssen Sie schreiben.

Es gibt ein Spiel (vor einigen Jahren von/mit Physikern des MIT entwickelt), das modelliert, wie sich der Spieler der Lichtgeschwindigkeit nähert. Dies führt zu mehreren Auswirkungen auf das Sehen:

• Doppler-Effekt:
  Rot- und Blauverschiebung von sichtbarem Licht und Verschiebung von infrarotem und ultraviolettem Licht in das sichtbare Spektrum
• Suchscheinwerfereffekt:
  erhöhte Helligkeit in Fahrtrichtung
• Zeitdilatation:
  Unterschiede im wahrgenommenen Zeitablauf vom Spieler und der Außenwelt
• Lorentz-Transformation:
  Verkrümmung des Raums bei nahezu Lichtgeschwindigkeit
• Laufzeiteffekt:
  Die Fähigkeit, Objekte aufgrund der Laufzeit des Lichts so zu sehen, wie sie in der Vergangenheit waren

Ich verstehe die Physik dahinter nicht gut genug, um mehr zu tun, als zu kopieren, was in der Spielbeschreibung aufgeführt ist, aber soweit ich mich erinnere, enthält das Spiel weitere Erklärungen (und Sie können natürlich die Namen dieser Effekte verwenden, um nach mehr zu suchen Einzelheiten).

Yalls' Universum ist so langweilig!!

Natürlich ist das, was die kleine Victoria Luise tatsächlich vom Aussichtsfenster aus sieht (man hätte hoffen können, dass sie dieses Wunder von der Raucherlounge auf der Steuerbordseite aus entdecken würde, aber man nimmt an, dass das nur für Erwachsene und nicht für kleine Mädchen ist!), viel interessanter als nur Wissenschaft kann beschreiben! Ein wahres Wunder für die Augen und ein Fest für die Fantasie. Und wie glücklich sie ist, es hautnah zu erleben!

Erstens ist es wichtig zu verstehen, dass sich Lichtteilchen sehr schnell wellenförmig auf ihren festgesetzten Pfaden bewegen. Wie die Velocipedes ist Miss Victoria Luise es gewohnt, in ihrer Heimatstadt dahinrasen zu sehen. Da sie ein wohlhabendes kleines Mädchen ist, ist ihr gewohntes Fortbewegungsmittel eine Sänfte, die von zwei liebenswürdigen Hausangestellten getragen wird. Sie ist es also gewohnt, die Elektro-Telegram-Jungs mit ihren merkwürdigen Blinkgeräten auf dem Rücken mit einer solchen Geschwindigkeit vorbeisausen zu sehen, dass sie kaum ihre Hauslackierungen erkennen kann, ganz zu schweigen von den Inhalten der E-Tels, die sie sind Tragen. Und wie die Veloziped-Reiter zu Hause weiß sie aus ihren physioastrologischen Studien, dass sich das Licht sogar noch schneller fortbewegt als das schnellste Veloziped,

Zweitens ist es wichtig zu verstehen, dass diese Lichtteilchen die ganze Zeit in alle Richtungen reisen. Es ist wie der Verkehr, der durch, um, über und unter dem St. Wyziwygus's Circus in der Innenstadt saust. Auf den ersten Blick wirkt alles wie ein bizarres Chaos aus Velozipeden, Elektrotrams und Fußgängern. Sie bewegen sich alle in alle erdenklichen Richtungen und alle so schnell sie können. Abgesehen von den armen Wanderern, die scheinbar träge durch eine sausende Wolke aus schnellerem Verkehr stapfen.

Aber jetzt hat sich die kleine Miss Victoria Luise auf das sprichwörtliche Veloziped begeben und sie kann jetzt Licht als das sehen, was es wirklich ist!

Die Ansicht nach achtern

Wenn die Prinzessin auf ihre magische Geschwindigkeit zubeschleunigt, sieht sie nach hinten, wie sich eine unscharfe Welle dem großen Schiff nähert. Aufgrund der erstaunlichen Eigenschaften des Sichtfensters selbst kann sie gerade noch die Lichtlinien ausmachen, die sich wie Delfine auf dem Ozean am Rand des Luminal-Wellenbrechers brechen. Was sie von ihrem Standpunkt aus nicht sehen kann, und das ist eine Schande, ist, dass die Kante Prinzessin vollständig umgibt und jene Stelle abgrenzt, an der die mächtigen Motoren das Schiff vor einigen Stunden auf Höhe des Lichts gebracht haben, das von der Sonne abgeworfen wurde, während die Besatzung brachten sie auf Reisegeschwindigkeit. Der Rand sieht verschwommen aus, weil es nicht möglich ist , eine perfekte Geschwindigkeit beizubehalten . Für Bruchteile eines Augenblicks, Prinzessinkönnte nur knapp oder mehr als 1 Luminal unterwegs sein; Daher wird es Momente geben, in denen es sich dem Licht der Sonne entzieht, und einige Momente, in denen dieses Licht es einholt und vorbeigeht, was dazu führt, dass ein bisschen Dunst das Schiff zurück in Richtung der Konstruktionsabteilung umgibt. Zum Dunst der Kante kommt natürlich orthogonal reisendes Licht hinzu, das sich senkrecht zu ihrem Kurs bewegt. Während Prinzessin durch diese Pfade saust, scheint sich das Licht irgendwie zu bündeln, sich zu mischen und zu trennen in wunderbaren Bändern von Farben und Schattierungen, die sich an der Grenzfläche des Randes komprimieren. Ein Raumbogen, der mit dem Schiff reist und wie ein Ruhm oder Regenbogen erscheint, der ein Luftschiff umgibt.

Vielleicht erhascht sie gerade am Rande ihrer Perspektive einen Blick auf die Leere! Dies ist ein spektakuläres Phänomen, das wirklich nur geschätzt werden kann, wenn das Schiff für kurze Zeit nur geringfügig schneller als 1 Luminal fährt. Wenn die Ingenieure einen so gewaltigen Geschwindigkeitsschub liefern können, wird Victoria Luise bemerken, dass sie den Edge plötzlich nicht mehr sieht . Während Prinzessin das immer ältere Licht der Sonne überholt, ist dieses Licht, mit dem sie gerade parallel geflogen sind, jetzt hinter dem Kielwasser des Schiffes verschwunden und ist jetzt unsichtbar, da es langsamer als das Schiff ist. Als Prinzessinsich wieder verlangsamt, wird das Licht schnell überholen und dieser Teil des Universums wird wieder sichtbar werden. Aber die Veränderung wird nicht so schnell sein, dass es nicht auffällt! Victoria Luise wird die Front tatsächlich sehen können, wenn sie wie eine Kavallerieattacke nach vorne rast und ihr führendes Pferd überholt. Das Zischen von Photonen, wenn sie das Schiff überholen, wird ein brillantes und elektrisch aufregendes Spektakel bilden!

Der Blick nach Steuerbord

Zum Glück für die kleine Fräulein Victoria Luise erlaubt ihr ihr Aussichtsfenster, einiges an interessanter externer Infrastruktur des großen Schiffes zu sehen. Aus dieser Perspektive kann sie erkennen, wann Prinzessin auf 1 Luminal zustürmt. Denn in einiger Entfernung unter ihrer Backbordwand befindet sich ein helles Leuchtfeuer, das einige der Leitschaufeln der großen Scoops beleuchtet, die für die leistungsstarken Motoren interstitielle Materie ansaugen. Wenn sich das Schiff schneller bewegt, kann sie die Vorderkante des Leuchtfeuers sehen. Wie bei der Front of Light, die von der Sonne einfällt, so ist es auch bei den geringeren Lichtern der Leuchtfeuer: Wenn das Schiff sie einholt, kann es die Effekte der Photonen sehen, die am Rand tanzen, jenseits dessen es kein Licht gibt . Als Prinzessingewinnt an Geschwindigkeit, die Front schwankt und wirbelt, ihre hellen Farbtöne leben von Squillionen von Photonen, die sich in der Welle bündeln; bis schließlich das Schiff in die Superluminalität übergeht und die Front sich auflöst, und das gesamte Licht von den Leuchtfeuern abgesaugt wird und in der Leere verschwindet!

Der Blick nach vorne

Die kleine Fräulein Victoria Luise , die auf die Vorderseite von Prinzessin blickt , während sie den Interstitial Main durchquert, wird im Blickfeld ihres Lebens sein! Denn dort mag sie all die Sterne sehen, die sie aus ihrem Astrologieunterricht kennt, aber ihre Farben verändern und schwanken, mal blau und mal rötlich in einem aufregenden Lichtbogen, der vom Bug des großen Schiffes ausgeht! Hier ist ein fantastisches Licht, die wahnsinnige Tarantella uralter Photonen, die aus den Tiefen des Weltraums jenseits ihrer bequemen Welt hereinbrechen, und wie zwei verrückt rasende Velozipedjungen, die durch die Straßen der Stadt fahren, kann Victoria Luise nicht mehr als einen sengenden Fleck einfangen während diese Lichtfetzen schreiend durch den Bogenbogen rasen und wie ein plötzlicher Blitzschlag außer Sichtweite in die Leere jenseits von Prinzessin vordringen .

Sie wird einen weißen Blitz sehen und dann dauerhaft geblendet sein.

Weil:

Es ist sicherlich wahr, dass Victoria keine Zeit hatte, als sie mit Lichtgeschwindigkeit reiste.

Aus praktischen Gründen erfolgt die Fahrt augenblicklich. Das bedeutet, dass alle Photonen, die auf die Netzhaut des Kindes treffen, dies gleichzeitig tun.

Je länger die zurückgelegte Strecke ist, desto größer ist die Menge an eingefangenen Photonen. Auch nur für eine leichte Sekunde wird sie eine Menge Strahlung sammeln. Selbst wenn Sie Röntgenstrahlen, UV-Strahlen usw. filtern, steckt immer noch viel mehr in einer leichten zweiten Reise als das, was Sie von einem starken Laserpointer bekommen würden.

Um den Schaden herauszufinden: Finden Sie heraus, wie viel Licht sie in ihre Augen bekommen würde, wenn sie mit normaler interstellarer Geschwindigkeit reisen würde (dh die Umlaufgeschwindigkeit der Sonne um die Galaxie, 200 km/s). Multiplizieren Sie diese Leuchtkraft mit der zurückgelegten Entfernung, da ihre Netzhaut so viel Fläche in kürzester Zeit abdecken wird.

Halten Sie das nächste Mal die Brut von den Fenstern fern.

Horizontale Streifen.

Ihre Frage besagt ausdrücklich, dass in Ihrem Universum keine Raumzeitverzerrung oder was auch immer passiert, sodass die auf der theoretischen Physik basierenden Antworten völlig falsch sind. Sie sind, mit einigen Ausnahmen wie der Frequenzverschiebung (die sehr beweisbar und beobachtbar ist), auch in unserem Universum größtenteils unbeweisbare Spekulationen - aber sie sind per Definition falsch in dem Universum, das Sie darstellen.

Was Sie also sehen würden, sind die gleichen horizontalen Streifen, die Sie in einem Hochgeschwindigkeitszug sehen, nur viel dunkler. Sehr weit entfernte Dinge sind etwas weniger verschwommen als nähere Dinge (obwohl die Dinge sehr weit entfernt sein müssten, da sich Ihr Schiff sehr schnell bewegt ).

Warum?
Denn Ihre Augen haben immer noch die gleichen grundlegenden Eigenschaften wie in unserem Universum (es sei denn, Sie sagen, dass dies nicht der Fall ist).

Während das Auge sich bemüht, sich wieder zu fixieren („Sakkade“), wenn sich Dinge bewegen, gibt es eine Grenze für das, was diese armen kleinen Muskeln tun können (außerdem sind Ihre Neuronen nicht unendlich schnell). Das entspricht etwa einer Winkelgeschwindigkeit von maximal 720° pro Sekunde. Wenn sich das Äußere zu schnell bewegt (oder besser gesagt, stationär ist und Sie sich bewegen), kann das Auge nicht mehr refixieren. Das ist die verschwommene Sicht vor einem Hochgeschwindigkeitszug.

An sich sind unsere Augen extrem anfällig für Bewegungsunschärfe. Jeder Fotorezeptor ist mehr oder weniger sogar der schnellste Kamerachip. Biologische Augen hingegen, bei denen ein komplizierter G-Protein-gekoppelter Signalweg abgeht, sind besonders anfällig für Bewegungsunschärfe oder „Nachleuchten“.

Warum sollte Ihre Sicht viel dunkler sein? Nun, Sie bewegen sich so schnell, dass sich die größere Lichtmenge rückwärts bewegt, wobei die "seitliche" Komponente jedes Lichtstrahls oder Photons kleiner als gewöhnlich ist. Somit wird alles "dunkler". Da sich von vorne kommendes Licht mit doppelter Lichtgeschwindigkeit ausbreitet und von hinten kommendes Licht "stillsteht", wären Ihre unscharfen Streifen nach vorne heller (weiß blinkend) und nach hinten dunkler.

Rahmen-Challenge:

Wir wissen es nicht und werden es vielleicht nie erfahren

Nach unserem derzeitigen Verständnis der Physik können Objekte mit Masse nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Daher gibt es keine Bilder, die unsere Spekulationen bestätigen oder widerlegen könnten, und es wird möglicherweise nie welche geben. Es kann physikalisch unmöglich sein, ein Foto mit Lichtgeschwindigkeit zu machen, da wir vielleicht nie einen Weg finden werden, Objekte mit Masse auf 100 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das bedeutet, dass wir niemals einen Bezugspunkt haben würden, um die Erfahrung von Victoria Luise zu vergleichen.

Die kleine Victoria Luise würde etwas Unbeschreibliches erleben, es wäre, als würde man versuchen, jemandem, der blind ist, die Farbe zu erklären, oder jemandem, der nicht fühlen kann, die Liebe, oder jemandem, der den Tod nicht erfahren kann, das Leben. Sie würde etwas sehen, das über das hinausgeht, was Worte erklären könnten, da wir derzeit blind sind, wir können nicht durch ihre Augen sehen, um zu erfahren, was sie erlebt hat – bloße Worte würden nicht ausreichen, um es zu erklären, man müsste es sehen, um es zu fühlen, in seiner Gegenwart zu sein, eine Vorstellung davon zu haben, was sie gesehen hat.

Und ich denke, das ist etwas wirklich Magisches, wie dieses kleine Mädchen etwas gesehen hätte, das sie, und nur sie, jemals erfahren würde.

Exakt mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs zu sein bedeutet, dass während der gesamten Reisedauer mit Lichtgeschwindigkeit keinerlei Zeit im Inneren des Schiffes vergeht. Das gesamte Licht, das während dieser Zeit auf das Schiff auftrifft, trifft somit buchstäblich in kürzester Zeit auf das Schiff, was bedeutet, dass die Oberfläche einem Lichteinfall von buchstäblich unendlicher Energiedichte ausgesetzt ist. Jedes Photon und Atom, das auf die Front trifft, hätte ebenfalls unendliche Energie. Ich kann mir kein Material vorstellen, das dem standhalten könnte, geschweige denn ein menschliches Auge, das versucht, es zu sehen (selbst wenn es Zeit hätte, es zu sehen, was nicht der Fall ist).

Ein weiteres Problem ist, dass Ihr Schiff buchstäblich eine unendliche Masse haben würde. In dem Moment, in dem es die Lichtgeschwindigkeit erreicht, würden sich alle Objekte im Universum mit unendlicher Beschleunigung darauf zubewegen und augenblicklich nahezu Lichtgeschwindigkeit erreichen. Das Universum würde anfangen, in sich zusammenzubrechen. Diese Beschleunigung würde sich verzögern, bis die Gravitationswelle die Sterne und Galaxien erreicht, aber die Wirkung wäre von diesem Moment an unabhängig von der Entfernung augenblicklich.

Selbst wenn Sie Metaphysik mit Handbewegungen verwenden, um das Masse-/Schwerkraftproblem zu umgehen (das möglicherweise erforderlich ist, um Lichtgeschwindigkeit zu erreichen), haben Sie immer noch das Problem, Photonen und Atome zu treffen.

Eine Möglichkeit, all dies zu umgehen: Wandeln Sie Ihr gesamtes Raumschiff in Licht um, das sich per Definition mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, und lassen Sie es von einer großen Schüssel empfangen, die das Licht dann wieder in feste Materie umwandelt. In diesem Fall gäbe es jedoch keine Aussicht, da die Passagiere keinerlei Zeit für die Fahrt erfahren würden.

Ein Haftungsausschluss. Ich bin EE, kein Astrophysiker. Meine eigene Antwort kommt aus der Perspektive " ... aber ich habe letzte Nacht in einem Holiday Inn übernachtet! ". Und ich schätze mein eigenes Verständnis niedrig genug ein (daher der Grund für das Stellen der Frage), dass Holiday Inn zu Recht als akkreditierte Quelle für Doktortitel angesehen werden könnte. Faire Warnung, fangen wir an.

T=0!

Viele der Antworten und Kommentare wiesen darauf hin, dass Victorias tatsächliche Zeit damit verbracht wird, die Sterne mit Lichtgeschwindigkeit zu betrachten, Null ist. Sie haben absolut recht. Um fair zu sein, habe ich die Ereignisse nicht entlang einer Zeitachse erklärt. Alle haben Recht, Victoria konnte nicht zum Fenster gehen, während das Schiff mit Lichtgeschwindigkeit fuhr. Also kündigt der Kapitän an, dass das Schiff "bald" Lichtgeschwindigkeit erreichen wird und alle zu einem Fenster gelangen sollten. Victoria kommt am Fenster an, während V < c , erfährt V = c und dann V < c. Was in ihren Augen übrig bleibt, beinhaltet alles, was passiert ist, während V = c , auch wenn ihr Gehirn es nicht verarbeiten kann, bis V < c.

Einige der Antworten / Kommentare scheinen jedoch zu glauben, dass die Zeitaktion für Victoria (und die ankommenden Photonen) angehalten hat, während V = c. Nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt. Sie erlebte jeden Millimeter der Reise, während sie mit Lichtgeschwindigkeit reiste. So auch all diese Photonen im Weltraum. Relativität bedeutet nicht, dass alles aufhört, es bedeutet, dass alles gleichzeitig und sofort passiert.

All diese Photonen... treffen im selben Moment die Augen der armen Victoria. Die Antwort von @Renan weist auf das wahrscheinlichste Ergebnis hin. Aber es gibt Komplikationen, von denen einige in einer Antwort zum Vorschein kommen, andere in einer anderen. Gehen wir es Schritt für Schritt durch. Zuerst einige Diagramme, die Zeit, Distanz und Geschwindigkeit zeigen.

Die Abbildung links zeigt uns Geschwindigkeit vs. Entfernung. Distanz gehört dazu. Victorias Zeit schreitet vielleicht nicht voran, aber die Distanz wird zurückgelegt. Meine Frage hätte also gestellt werden können (und vielleicht hätte gestellt werden sollen): "Von einem Punkt D ₀ , wenn V = c bis zu einem Punkt D ₁ , wenn V ≠ c, was hat Victoria aus der visuellen Perspektive ihres Gehirns erlebt?" (Sogar das könnte geschlossen gewesen sein. Die Relativitätstheorie kann dazu führen, dass einem der Kopf etwas schreckliches schmerzt. Das können Gemälde von Picasso auch. Es ist wahrscheinlich alles das gleiche Problem.)

Die Abbildung in der Mitte zeigt uns T _e oder die „von Victoria erlebte Zeit“ vs. Entfernung. _{Ja ... Ich habe D 0} und D ₁ nicht in den Diagrammen markiert, aber es sind die Punkte entlang D, an denen V = c beginnt und endet. Aus der Perspektive eines stationären Beobachters verlangsamt sich die Zeit, die Victoria (T _{e ) erlebt, während sie sich V=} c nähert und verlässt.

Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt (*ähm*), was Victoria aus unserer Sicht erlebt hat, aus Victorias Sicht (die Leute werden darauf hinweisen, wie böse diese Beschreibung ist. Ja. Ich verstehe.). Oder T _e vs T. Die Zeit für Victoria (obwohl sie es nicht wahrnimmt) verlangsamt sich auf Null und nimmt dann wieder Fahrt auf. (Übrigens wird dies häufig als Zeitreise missinterpretiert. Das ist es nicht. Ehrlich gesagt unterscheidet es sich nicht sehr von perfekter Kyronik. Aber das ist eine andere Diskussion. Wahrscheinlich eine mit Buck Rogers.)

Mein Punkt ist, dass alles, was während des Übergangs zwischen D ₀ und D ₁ passiert , von Victoria in einem magischen (und massiven) sofortigen Ausbruch erlebt wird.

Aber was passiert?

Hier helfen Doppler, Lorentz, Einstein, ein paar andere Leute und ein paar Leute auf dieser Seite (alle schlauer als ich), um eine schöne Suppe zuzubereiten. Wir werden einen Effekt nach dem anderen hinzufügen. Ja, ich gehe davon aus, dass die Effekte kumulativ sind. Sie sind es wahrscheinlich nicht, aber erinnern Sie sich an dieses kugelförmige Pferd (warum Wiki es als kugelförmige Kuh bezeichnet, werde ich nie erfahren. Es war immer ein Pferd in meinen Klassen.). Beginnen wir mit der Antwort von @Hoyle'sGhost und dem Doppler-Effekt.

Nehmen wir an, wenn Sie aus dem Steuerbord-Sichtfenster schauen, sehen Sie nur ein einheitliches weißes Feld. Das bedeutet viele Photonen aller möglichen Wellenlängen, die Victorias Augen als glattes, angenehmes weißes Feld interpretieren. So was:

Sie können diese Antwort bearbeiten, um zu sehen, dass ich wirklich ein weißes Quadrat mit 50 x 50 Pixeln geladen habe. Es ist da. Vertrau mir. Wenn das Schiff beschleunigt, beginnen sich Photonen zu verschieben. Photonen verschieben sich rot nach links, blau nach rechts, und je schneller wir fahren, desto mehr verschieben sie sich. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Photonen, die sich dem Schiff senkrecht zum Reisevektor nähern, nicht verschoben werden. Mit einem Zug kann man das hörbar erleben. Wenn es direkt vor dir steht, klingt es normal. Oh, wir buchen wirklich, also werden ein paar dieser Photonen außerhalb dessen verschoben, was Victoria sehen kann. Vielleicht etwas, das mit ziemlicher Sicherheit nicht so ist:

(Ein scharfsinniger Beobachter wird erkennen, dass ich das hupende Bild auf dem Kopf habe. Sie schaut aus dem Backbord an Steuerbord, was bedeutet, dass es links blau und rechts rot hätte sein müssen. Ratten. Es ist spät, also werde ich es nicht tun ändere es. Du bekommst das Bild.)

OK. Als nächstes müssen wir uns mit den Antworten von @Muuski und @Damon befassen. Einer der erstaunlichsten Fortschritte bei Rennwagen-Videospielen (wie ich mich erinnere, in den 80er Jahren) war das Aufkommen der Tiefenwahrnehmung: Wir nehmen wahr, dass sich Objekte, die näher an uns sind, schneller vorbeibewegen als Objekte, die weit entfernt sind. Ich bin sicher, es gibt ein schickes Wort für diesen Effekt – ich kann mich nur nicht daran erinnern. Die Realität in unserem Fall ist, wie @Muuski uns erinnert, dass der Weltraum wirklich leer ist und die Sterne wirklich weit entfernt sind. Aber wir sind in einem Schiff, das mit Lichtgeschwindigkeit über eine Entfernung von Lichtjahren reist (weitere Fehler meiner Frage: kein Startpunkt und kein Endpunkt). Aber selbst wenn wir nur ein oder zwei Dutzend Lichtjahre reisen würden, gibt es Sterne, die ihre Position verschieben würden (wahrnehmungsmäßig von Victorias POV,reisen, würden die Photonen dieses Sterns aufgrund der Bewegung des Schiffs entlang D eine Linie über ihre Netzhaut ziehen (siehe Abbildungen oben). Natürlich würden die weiter entfernten Sterne Punkte bleiben. Und das alles ist dopplerverschoben (oh, übrigens, ich ignoriere die relativistische Dopplerverschiebung für meine Erklärung. Ein weiteres kugelförmiges Pferd.) Also, jetzt bekommen wir ...

Wo Star Trek aufgehört hat, die Wahrheit zu vertreten, wenn irgendetwas von dem, was sie getan haben, überhaupt wahr ist.

Schließlich, nach einem erstaunlichen Gespräch mit @StarfishPrime , von dem ich ziemlich sicher bin, dass es mich viel mehr beeindruckt hat als ihn, scheint es, dass als nächstes etwas Magisches passiert. Magie, sage ich, denn wenn es um zukünftige Lichtkegel, vergangene Lichtkegel, Lorentzkontraktion und die coole Mathematik geht, die er in seiner Antwort erwähnt, wird sich das Licht nach vorne (oder nach vorne, aber in beide Richtungen zum Bug) verschieben. Da die kostbare Victoria auf unser Steuerbord-Sichtfenster blickt, erwarte ich, dass es sich nach links verschiebt (täuschen Sie mich einmal ...). Es wird sich auch in Richtung eines Mittelpunkts zusammenziehen, obwohl ich nicht vollständig überzeugt bin, da sie nicht aus dem Schiff schaut (lesen Sie dieses Gespräch und stellen Sie fest, dass es eine Bootsladung von Daten gibt, auf die ich zum besseren Verständnis nicht zugreifen konnte. Denken Sie daran, Holiday Inn...).

Und das bringt uns zurück zu @Renans Beitrag. All diese Photonen, die über diese Distanz auf das Schiff einwirken ... (ja, Starfish, ich weiß, du glaubst nicht, dass das passieren wird. Der Pfannkuchen. Ich bin einfach nicht überzeugt. Zukunfts-/Vergangenheitskegel und so.) alles während die kleine Victoria da sitzt, sozusagen in der Zeit immobilisiert, weil alles gleichzeitig bei T=0 passiert.

Dieses Bild wird dem Moment wirklich nicht gerecht. All diese leuchtend weißen, roten und blauen Flecken? Sie würden blenden. Völlig blendend, wie der Blick in einen Kamerablitz, aber viel präziser. So sehr, dass, wenn die arme Victoria wegschaut (V< c ), um Leute um sich herum zu sehen, es ungefähr so ​​aussehen würde:

Die grünen Flecken sind dort, wo das Rot des rotverschobenen Lichts ihre Augen beeinflusst hat (überreizendes Rot hinterlässt einen grünen Fleck in Ihrer Sicht). Ebenso gelb für das blauverschobene Licht. Ich liege wahrscheinlich falsch in diesem Fall – sie wären aufgrund der Helligkeit des Blitzes auch schwarz – aber es ist möglich, dass Sie durch die schwächeren (dunkleren) Verschiebungen vorübergehend etwas Grün und Gelb bekommen.

Oder vielleicht hat @Hoyle'sGhost Recht und sie würde aufgrund von @Renans Antwort, dass der Blitz sie vollständig blenden würde, nichts sehen. Aber das obige Bild macht viel mehr Spaß – und das bekommen Sie, wenn Sie kugelförmige Pferde verwenden.

Habe ich recht? Verdammt, ich weiß. Aber die Klage, die die Eltern der kleinen Victoria Luise gegen das Kreuzfahrtschiff und seinen Kapitän eingereicht haben, weil sie nicht den Verstand hatten, die Fensterläden zu schließen, während das Schiff bei V = c war , würde eine gute Geschichte abgeben.

Wenn sie horizontal nach außen schaut, würde sie wahrscheinlich eine ganze Reihe horizontaler Linien sehen. Wenn sich das Schiff in einem Bogen bewegt, würden die Linien diesem Bogen folgen, aber das ist ein anderes Problem.

Jeder Körper in ihrem Sichtfeld (vorausgesetzt, sie fliegt im Weltraum, wo Planeten zu weit entfernt sind, um sie zu sehen) emittiert mehr oder weniger kugelförmiges Licht. Das heißt, es gibt eine funktional feste Sphäre aus Photonen in einem Radius von (Alter des Sterns * c ).

Indem Sie diese Sphäre mit den Augen Ihres Charakters schneiden, blicken die Augen auf ein augengroßes Stück dieser Lichtsphäre. Das gilt für jeden Stern in ihrem Blickfeld. Sie würde nur sehen, welche Photonen sich an diesem bestimmten Punkt im Raum befinden.

Die Kilometerleistung würde je nach Dicke des Fahrzeugs variieren, da es Zeit braucht, um durch das Schiff zu ihren Augen zu gelangen, aber jedes Fenster, bei dem ihre Position relativ zur Bugseite des Fensters weiter ist als die Dicke des Glases, würde dies tun Trick.

Ein interessanter Effekt ist, dass, wenn sie nach Steuerbord blickt, das Licht der Sterne zu ihrer Linken in Richtung Blau verschoben und schließlich unsichtbar wird, während das Licht der Sterne rechts in Richtung Rot verschoben und schließlich unsichtbar wird. Für einen unbestimmt kurzen Zeitraum würde ein Stern in der direkten Mitte ihres Sichtfeldes in seiner ursprünglichen Farbe erscheinen. Außerdem wäre dieses Band aufgrund der Verschiebung außerhalb des sichtbaren Spektrums unglaublich dünn, sodass es in der Mitte des Fensters wie Konfetti mit französischer Flagge aussehen würde.

Es gibt kein konsistentes Modell der Realität, in dem sich massive Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und andere Teilchen nicht, und die beiden interagieren.

Damit die Person auf dem Schiff das Universum sehen kann, muss es eine Möglichkeit geben, ihren Bezugsrahmen kontinuierlich in den Bezugsrahmen des emittierenden Lichts zu transformieren. Und es gibt keinen.

Sie haben die Frage "Wie hoch ist ein quadratisches Dreieck" gestellt, ohne die Mathematik zu verstehen, dass Sie nach einer Figur fragen, die genau 3 und genau 4 Seiten hat. Durch die "Warp-Blase" oder "Krümmung der Raumzeit" kann die Physik eine kontinuierliche Transformation von Referenzrahmen zwischen den mit Lichtgeschwindigkeit reisenden Lichtsehern und den nicht mit Lichtgeschwindigkeit reisenden Lichtemittern erzeugen.

Die Physik beantwortet die Frage, welches Licht Sie sehen, indem sie nachverfolgt, welche Wege das Licht zurücklegt. Ohne Weg ist kein Licht zu sehen. Ohne "Krümmung der Raumzeit" gibt es keinen Weg.

Nun, was Sie tun könnten, ist zu versuchen, unsere aktuelle Physik über Bord zu werfen.

Sie könnten über Wurmlöcher sprechen, oder Sie könnten das Schiff entsprechend senkrecht zu unserem 3-Raum in eine Hyperebene bewegen, die eine kürzere Route zum Ziel hat. Wir könnten eine simulierte Realität auf einem Hypercomputer sein, der, wenn Sie den Konsolen-Cheat-Code eingeben, die Gesetze der Physik entlang eines Pfades ändern, der Reisen mit Lichtgeschwindigkeit ermöglicht. Während Sie reisen, zeigt der Computer einige physikunabhängige Benutzeroberflächen an, um zu demonstrieren, wo Sie sich befinden. Wenn Sie den Stopp-Befehl geben, baut der Computer eine brandneue Realität auf, in der sich jeder daran erinnert, dass Sie sich am Quellort, aber am Zielort befinden, so dass alle fühlenden Wesen in der Simulation ungefähr die gleiche Erfahrung haben und Kontinuität des Bewusstseins.

In Wirklichkeit wäre dies eine unmöglich zu stellende Frage. Das Licht hinter Ihnen würde niemals aufholen, und das Licht vor Ihnen wäre so stark blauverschoben, dass es so wäre, als würde man in den Generator eines Röntgengeräts blicken. So oder so, Sie würden nichts sehen.

Man muss sich also fragen, warum sich die Menschen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können. Liegt es daran, dass sich das Licht in Ihrer Welt tatsächlich schneller bewegt? Vielleicht gibt es dort wirklich augenblicklich Licht, in diesem Fall würden Sie ein langweiliges statisches Sternenfeld sehen.

Es wäre jedoch nicht so schlimm, wie einige der Antworten vermuten lassen. Sie wissen, wie der Himmel im Sommer und Winter anders aussieht? Dieser Unterschied würde in sechzehn Minuten passieren. Es wäre, als würde man beobachten, wie sich der Minutenzeiger einer Uhr bewegt. Gelegentlich sah man etwas vorbeifliegen und dachte: „Verdammt, das hätte mich umbringen können“, aber meistens war es langweilig.

Außer vielleicht für das, was Sie benutzt haben, um Dinge auf Ihrem Weg abzulenken. Dafür ist die große Schüssel an der Vorderseite der Enterprise da. Während Sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, schießt alles auf Ihrem Weg mit Lichtgeschwindigkeit auf Sie. Selbst bei einem bedeutenden Prozentsatz von C würden Sie ein riesiges Vielfaches der normalen Teilchen und des Lichts auf Ihrem Weg abfangen.

Wenn sich das Licht wirklich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen würde, würde es so aussehen, als würde jemand direkt vor Ihnen mit einem wirklich starken Laser auf Sie schießen, und das ist nur das Licht. Die Partikel wären wie ein kosmischer Partikelstrahl, und Sie hoffen besser, dass es keine kleinen Felsen gibt.

Also, ja, Sie brauchen einen Deflektorschild. Ich stelle mir vor, es würde wie ein Regenbogenschirm aussehen, aber das ist nur in meinem Kopf.