om du är ett fan av science fiction, är chansen att du stött på några franchiser där mänskligheten har spridit sig över hela det kända universum. De fartyg som tillåter dem att göra detta, kanske de använder en warpdrift, kanske de ”vikar utrymme”, kanske har en snabbare än ljus (FTL) eller ”hoppa” enhet.
det är en cool idé, tanken på ” going interstellar!”Tyvärr berättar fysikens oföränderliga lagar att detta helt enkelt inte är möjligt.,
men fysiken som styr vårt universum tillåter resor som ligger nära ljusets hastighet, även om det skulle kräva en enorm mängd energi att komma till den hastigheten.
samma lagar säger dock också att närljusresan kommer med alla möjliga utmaningar. Lyckligtvis för oss alla, NASA adresser dessa i en nyligen släppt animerad video som täcker alla grunderna i interstellära resor!,
för att sammanfatta, enligt fysikens oföränderliga lagar (specifikt Einsteins teori om speciell relativitet), finns det inget sätt att nå eller överskrida ljusets hastighet.
detta innebär att om du ska försöka interstellära resor, din bästa insats är att antingen bosätta sig i för långdistans (dvs. en Generation fartyg) eller hitta ett sätt att framdrivning som kan möjliggöra konstant acceleration tills en bråkdel av ljusets hastighet (relativistisk hastighet) uppnås.,
för den här videoens skull, med titeln ”NASA: s Guide to Near-light-speed Travel” (visas ovan), antas det att den interstellära resenären (som verkar vara en främmande varelse) har byggt en rymdfarkost som kan resa med 90 procent ljusets hastighet (0,9 c).
videon presenteras som en informationsvideo för en interstellär resenär., Det introduceras med följande meddelande:
”så, du har bara lagt sista handen på uppgraderingar till ditt rymdskepp, och nu kan det flyga med nästan ljusets hastighet. Vi är inte helt säkra på hur du klarade det, men grattis! Innan du flyger iväg på din nästa semester, dock, titta på denna praktiska video för att lära dig mer om nära ljus hastighet säkerhetshänsyn, restider och avstånd mellan några populära destinationer runt om i universum.,”
att lägga undan frågan om hur rymdfarkosten kan nå denna typ av hastighet, flyttar videon sedan direkt för att ta itu med de stora problemen som kommer med att resa runt i ett relativistiskt universum.
dessa inkluderar tidsutvidgning, behovet av avskärmning i det interstellära mediet och hur lång tid det skulle ta att resa till även närmaste destinationer, som närmaste stjärna (Proxima Centauri) närmaste galax (Andromeda) eller den längsta (GN-z11).,
visserligen är dessa utmaningar ganska tuffa och de största vetenskapliga sinnena i världen letar fortfarande efter ett arbete. Ett bra exempel är genombrott Starshot, ett initiativ som hoppas kunna skicka en laserdriven lightsail till Alpha Centauri under de kommande åren. Förlitar sig på riktad energi framdrivning, skulle den föreslagna rymdfarkosten nå 20 procent ljusets hastighet (0,2 C) och göra resan på bara 20 år.,
naturligtvis involverade denna plan betydande forskning om farorna med interstellära resor och ledde till några kreativa lösningar på hur man hanterar dem.
dessa inkluderar (men är inte begränsade till) avskärmning, kommunikation, de typer av kameror och instrument som skulle ge den bästa vetenskapliga avkastningen, vilken typ av segel som används, och formen på seglet själv, och hur rymdfarkosten skulle sakta ner när det kommer dit.,
under tiden är det bra att ha pedagogiska resurser som låter människor veta de vetenskapliga realiteter som ligger till grund för (eller i många fall undergräva) våra favorit franchise!
det är också användbart när det gäller blivande fysiker och forskare som hoppas kunna se interstellära resor hända inom deras livstid. Du måste veta vad utmaningarna är om du planerar att slå dem!,
videon var arbetet med forskare och mediaexperter från NASA Goddard Space Flight Center (gsfc) Goddard Media Studios (GMS). Ansträngningen leddes Chris Smith, en multimediaproducent och medlem av Universities Space Research Association (USRA) inom Goddards astrofysik division. Han fick sällskap av kollega-USRA medlem Krystofer Kim, som var videons ledande animatör.,
NASA Goddard har också gjort kortare klipp av videon och utskrivbara vykort tillgängliga för nedladdning här:https://svs.gsfc.nasa.gov/13653
den här artikeln publicerades ursprungligen av Universe idag. Läs den ursprungliga artikeln.