Wurde die Zeitdilatation durch Millers Planeten oder die Nähe zum Schwarzen Loch Gargantua verursacht?

Der Planet befand sich innerhalb der Gravitationskräfte des Schwarzen Lochs. Der Planet selbst hatte nur 30 % mehr Schwerkraft als die Erde. Das Schwarze Loch verursachte also die extreme Zeitdilatation, die sie während ihrer Reise dorthin und an der Oberfläche erlitten.

Während des Films gab es ein Bild, das noch nicht verfügbar ist, aber es war im Wesentlichen:

Dieses Bild ist nicht maßstabsgetreu. Je näher man dem Schwarzen Loch kommt, desto schlimmer wird die Dehnung, deshalb später im Film

Als sie um das Schwarze Loch schleuderten, betrug die Zeitdilatation 51 Jahre, weil sie näher daran waren.

Es ist weder, es ist ein wissenschaftlicher Fehler. Kein Planet könnte stark genug Schwerkraft haben, um eine Zeitdilatation dieser Größenordnung zu verursachen, wie der verlinkte Artikel sagt, und kein Planet könnte überleben, wenn er nahe genug an einem Schwarzen Loch wäre, um diese Zeitdilatation zu erzeugen – er würde durch Gezeitenkräfte auseinandergerissen werden .

Der Zeitdilatationsfaktor von 61.000 auf Milners Planet ist nicht auf die Zeitdilatation der relativen Geschwindigkeit, sondern auf die Zeitdilatation der Gravitation zurückzuführen. Außerdem liegt es nicht an der Schwerkraft auf dem Planeten selbst, sondern an der massiven Gravitationsquelle von Gargantua (dem supermassiven rotierenden Schwarzen Loch). Die Schwerkraft, die auf Cooper auf Milners Planeten wirkt (von dem 100 Millionen Mal massereicheren Schwarzen Loch), ist um Größenordnungen größer als die Schwerkraft, die Murph auf der Erde beeinflusst. Daher ist die Zeit für diejenigen am Rande von Gargantua deutlich langsamer und die Zeit vergeht schneller für diejenigen auf der Erde.

Leider - wenn sich der Planet, wie in einem früheren Beitrag vermutet, im freien Fall in einem tiefen Gravitationsfeld befindet und Weltraumabenteurer keine Schwerkraft spüren, erfahren sie nach dem Äquivalenzprinzip keine Schwerkraft. Daher gibt es an dieser Oberfläche keine relative Zeitdilatation aufgrund der Schwerkraft. Wenn sie den Planeten verlassen, müssen sie ausreichend beschleunigen, um nicht nur den frei fallenden Planeten zu verlassen, sondern auch dem riesigen Gravitationsfeld zu entkommen, das im tiefen Bohrloch erfahren wird. Das wird Zeitdilatation geben, und wenn 61.000 Mal, dann zerquetsche sie in einen ziemlich unansehnlichen, möglicherweise rosafarbenen Schleim.

Die Zeitdilatation in diesem Film war in Übereinstimmung mit allen Gesetzen der Physik schrecklich ungenau. Die Zeitdilatation macht sich bemerkbar, wenn relativistische Geschwindigkeiten erreicht werden (die weit in den zweistelligen Prozentbereich der Lichtgeschwindigkeit reichen). Für den außenstehenden Beobachter verlangsamt sich die Zeit für die betreffende Person, wenn ihre Geschwindigkeit (Geschwindigkeit) hoch genug wird. Die Schwerkraft verursacht Zeitdilatation, da die Schwerkraft eine Kraft ist, die Geschwindigkeit (Geschwindigkeit) auf jedes Objekt mit Masse (und manchmal auf Objekte ohne Masse) ausübt.

Nun zum Film. Es wurde angegeben, dass der Wasserplanet eine Zeitdilatation von 1 Stunde bis 7 Jahren hat. Das bedeutet, dass die Zeit der Menschen auf dem Planeten 59808-mal langsamer zu vergehen scheint (während auf dem Planeten alles andere 59808-mal schneller zu vergehen scheint). Nun, nach einiger Mathematik tritt diese Zeitdilatation anscheinend nur bei Geschwindigkeiten von 186282,3 Meilen pro Sekunde (299792,4 KPS) oder auch bekannt als 99,99999998602179% der Lichtgeschwindigkeit auf. Das ist lächerlich.

Das würde 2327542775340577022602920000000000 Joule Energie erfordern. Das sind 70,8 Tage Energieabgabe für die ganze Sonne. Das sind 25488 Tonnen Wasserstoff, die in Energie umgewandelt wurden, um diesen Planeten auf Hochtouren zu bringen.

Im Film verwendeten sie chemische Standardraketen als Beschleunigungsmodus. Irgendwie erreichten sie die Umlaufbahn des Wasserplaneten, der das Schwarze Loch mit über 99% der Lichtgeschwindigkeit umkreist. Wie sie das gemacht haben, ist mir schleierhaft, da das schnellste Ding, das jemals von Menschen gemacht wurde, nicht einmal annähernd 1% der Lichtgeschwindigkeit erreicht hat. Die Mathematik dieses Films ist nicht nur falsch, sie ist so eklatant falsch, dass ich den Film anhalten und die Zahlen knirschen musste, weil das, was sie versuchten, dem Publikum in den Rachen zu stopfen, so stumpf ist und von niemandem toleriert werden sollte, der versucht, diesen Film zu beanspruchen Legitimität.

Ich habe keine Antwort, sondern 1.000 Fragen. Ich bin kein Mathe-Typ, aber normalerweise bin ich ziemlich schnell darin, Konzepte zu begreifen. Wenn es jemandem nichts ausmachen würde, mir bei dem Rätsel von Gargantua gegen Millers Planeten zu helfen, wäre ich sehr dankbar.

Im Mittelpunkt meiner Fragen steht das Konzept der gravitativen Zeitdilatation. Wenn ich das richtig verstehe, wenn die Schwerkraft X ist, dann ist die Zeitdilatation Y. Mit anderen Worten, das Verhältnis ist konstant. (Ich weiß, das ist eine dramatische Vereinfachung, aber ertragen Sie mich.) Also, auf Millers Planet, der vom Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs beeinflusst wird, 1 Stunde = ~ 7 Erdjahre angesichts des Bezugspunkts der Erde in Bezug auf Millers Planeten. An Bord der Endurance, die vermutlich ebenfalls von Gargantuas Schwerkraft beeinflusst wird, jedoch in etwas geringerem Maße als Millers Planet, würde man erwarten, dass der Grad der Zeitdilatation geringer ist als auf der Erde. Richtig?

Zum Beispiel erfährt Endurance die Schwerkraft bei X, während der Ranger die Schwerkraft bei Y erfährt. Sie können dann einfach XY ausführen, dessen Ergebnis die Differenz zwischen den Gravitationskräften auf die beiden fraglichen Körper und vermutlich die Gravitationszeitdilatation zwischen ihnen ist als Gut.

In meinem obigen Beispiel wird X jedoch wirklich als X Meter pro Quadratsekunde (m/s2) gemessen, richtig? Die Messung basiert im Wesentlichen auf der Überstrahlung des Körpers im Gravitationsfeld. Im Wesentlichen messen wir die unterschiedlichen Exzellenzraten zwischen den Passagieren des Ranger und denen des Endurance.

Alles in allem kann ich nicht glauben, dass der Passagier der Endurance 22 relative Jahre darauf gewartet hat, dass die Insassen der Ranger 3 Stunden nach dem Abflug zu Millers Planeten zurückkehrten. Ich habe nicht nachgerechnet, aber reden wir hier nicht höchstens von ~ 1 Minute, wenn die Endurance tatsächlich Millers Planeten umkreist?

Wenn ich oben richtig liege, schauen wir uns die Erde im selben Kontext an. Im Fall der Erde werden die Berechnungen viel komplexer. Sie müssen den Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der Erde und Millers Planeten berücksichtigen, die Möglichkeit der Geschwindigkeitsunterschiede, wenn sich die Planeten um ihren Gravitationskörper drehen. (Zum Beispiel, wenn die Erde von Millers Planeten weg umkreist, nimmt der Unterschied zwischen den relativen Geschwindigkeiten der beiden Körper zu, nicht wahr?) Außerdem verändert der Winkel, in dem die Erde Millers Planeten beobachtet, die relative Wahrnehmung der Bewegung von Millers Planeten. Dann müssen Sie die Geschwindigkeit berücksichtigen, mit der die Galaxie, in der Millers Planet existiert, von der Erde wegrast, sowie die vielen Variablen, die mit dieser Bewegung verbunden sind.

Kurz gesagt, die mit den relativistischen Bewegungen zwischen der Erde und Millers Planeten verbundene Zeitdilatation benötigt wahrscheinlich einen Supercomputer, um sie zu berechnen, denke ich.

Selbst dann ist die von Gargantua verursachte gravitative Zeitdilatation wahrscheinlich ein kleiner Faktor bei der Berechnung der tatsächlichen relativen Zeitdilatation zwischen der Erde und Millers Planeten.

Und wenn ich auf dem richtigen Weg bin, möchte ich nicht einmal darüber nachdenken, was passiert, wenn Cooper auf Dr. Bs Planeten auftaucht, obwohl ich möglicherweise eine große Entfernung zurücklege, um eine Population mit Anne Hathaway zu gründen.