Entschuldigung im Voraus, da ich kein Physiker bin und Begriffe möglicherweise falsch verwende.
Im Film Interstellar hat der Planet Miller eine Zeitdilatation von einer Stunde auf sieben Erdjahre. Das hat bei mir mehrere Fragen aufgeworfen:
An welchem Punkt würde jemand (außerhalb der Gravitationskraft, die Miller umgibt) beginnen, die Zeitdilatation zu erfahren?
Wie lange würde es dauern, um Daten von der Oberfläche zu besagter Person im Weltraum außerhalb von Miller zu senden?
Würde es sieben Jahre dauern, bis ein einstündiger Audioclip, der auf Miller aufgenommen wurde, abgespielt wird, sobald er übertragen wurde?
Zu 1. , die Schwerkraft hat eine unendliche Reichweite, so dass der Effekt der Gravitationszeitdilatation nur schwächer wird, aber theoretisch nicht vollständig verschwindet.
Im idealisierten Fall einer einzelnen Gravitationsquelle ist der Zeitdilatationsfaktor gegeben durch
wo der Schwarzschild-Radius stellt die Masse der Quelle dar, die Position einer Uhr in der Nähe der Quelle und die Position eines Beobachters, der die Uhr um diesen Faktor verlangsamt sieht.
Zu 2. würden sich die Übertragungszeiten ebenfalls um den obigen Faktor erhöhen. Wenn Sie eine bidirektionale Kommunikation wünschen, müssen Sie auch die Laufzeit des Signals berücksichtigen. Während ich die Berechnung durchgeführt habe, bin ich mir nicht sicher, wie interessant dieser Ausdruck für Sie wäre (er ist weniger schön als der obige Begriff).
Zu 3. , hängt von Ihrem Übertragungsmodus ab: Ich kann mir vorstellen, dass Sie jedes digitale Signal ordnungsgemäß wiederherstellen müssen, bevor es überhaupt decodiert werden kann, aber sobald dies erledigt ist, würde die Wiedergabe ohne Verlangsamung erfolgen. Auf der anderen Seite, als unwissende Person, die ich bin (dh ohne mir angesehen zu haben, wie Radio tatsächlich funktioniert), würde ich erwarten, dass eine direkte Wiedergabe eines analogen Radiosignals tatsächlich auch um den obigen Faktor verlangsamt (und möglicherweise anderweitig verzerrt wird, insbesondere bei Frequenzmodulation). Beachten Sie auch, dass die Trägerwelle zu längeren Wellenlängen verschoben würde.
Es war eine fiktive Geschichte. Es war nicht gut recherchiert. Nach der Newtonschen Physik würde es etwa ein Jahr dauern, um bei 1G auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Wenn der Film realistischer wäre, würde es, sobald Sie sich so tief in einem Gravitationspotential befinden, wahrscheinlich viele Jahre scheinbarer Zeit auf dem Schiff dauern, um auf einen Punkt zu beschleunigen, an dem der Gravitationszeitdilatationsfaktor nur 2 beträgt. Ich denke Neutron entartete Materie hat das höchste Verhältnis von Kompressionsmodul zu Dichte aller Materialien. Ich denke, dass ein Neutronenstern an seinem Wendepunkt, der gerade groß genug ist, um den außer Kontrolle geratenen Effekt zum Kollaps in ein Schwarzes Loch zu beginnen, nicht genug Gravitationszeitdilatation an seiner Oberfläche für 23 Jahre hat, um als 2 Stunden auf der Oberfläche wahrgenommen zu werden.