Thiên văn học không có kính viễn vọng - Thời gian đóng băng

Pin
Send
Share
Send

Có một câu chuyện kể về việc du hành với tốc độ ánh sáng, trong đó bạn được yêu cầu tưởng tượng rằng bạn bắt đầu bằng cách đứng trước một chiếc đồng hồ lớn - như Big Ben. Bạn nhận ra rằng nhận thức hiện tại của bạn về thời gian đang được thông báo bằng ánh sáng phản chiếu trên mặt đồng hồ - điều này cho bạn biết đó là 12:00. Vì vậy, nếu sau đó bạn bắn đi với cùng tốc độ với ánh sáng đó - tất cả những gì bạn sẽ tiếp tục thấy là đồng hồ đó được cố định vào lúc 12:00, vì bạn đang di chuyển với cùng tốc độ mà thông tin này đang di chuyển. Và vì vậy, bạn phát hiện ra rằng với tốc độ ánh sáng, thời gian chủ yếu đứng yên.

Mặc dù có một số điều sai với câu chuyện này - như nó đã xảy ra, một điều đúng là nếu bạn có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng, bạn sẽ không gặp phải thời gian - mặc dù có một số lý do tại sao điều này có thể là một tình huống không thể tìm thấy chính mình trong.

Nhưng dù sao, nếu bạn có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng và không trải qua thời gian - thì bạn sẽ không có thời gian để đánh giá lại tình huống của mình - thực sự sẽ không có thời gian để tế bào thần kinh của bạn phát hỏa. Vì vậy, bạn có thể rời khỏi Trái đất với hình ảnh đồng hồ cố định trên võng mạc của bạn, nhưng vì não của bạn đã ngừng hoạt động, điều này không liên quan gì đến thông tin mang theo trong chùm sáng bạn đang di chuyển cùng. Võng mạc của bạn không bao giờ được làm mới với một hình ảnh mới miễn là bạn ở tốc độ ánh sáng.

Một số cái nhìn sâu sắc về thuyết tương đối đặc biệt có được bằng cách xem xét bối cảnh của một người ở lại Trái đất. Nếu chuyến đi tốc độ ánh sáng của bạn nhắm vào một chiếc gương tại Alpha Centauri (cách xa 4,3 năm ánh sáng) - thì theo quan điểm của họ, bạn phải mất tới 8,6 năm để đến đó và quay trở lại. Điều này đúng ngay cả khi bạn rời đi và trở về với hình ảnh 12:00 bị mắc kẹt trên võng mạc của bạn và thông báo đúng rằng (theo quan điểm của bạn) không có thời gian nào trôi qua kể từ khi bạn khởi hành.

Nhưng di chuyển với tốc độ ánh sáng và không trải qua thời gian có lẽ là một viễn cảnh không thể đối với chúng ta bị thách thức hàng loạt. Thuyết tương đối cho rằng bạn sở hữu một khối lượng thích hợp, độ dài phù hợp và thời gian thích hợp - tồn tại bất kể vận tốc của bạn. Nếu bạn có thể sống sót nhờ lực G để đạt được tốc độ như vậy, thì bạn có thể vui vẻ đạt 99,95% tốc độ ánh sáng và kiểm tra xung của mình với đồng hồ để thấy tim bạn vẫn đập với tốc độ 72 nhịp mỗi phút - giống như nó đã làm trở lại Trái đất.

Nó chỉ có khi bạn kiểm tra lại Trái đất mà bạn thấy rằng có điều gì đó đáng chú ý đang xảy ra. Di chuyển với tốc độ 99,5% tốc độ ánh sáng mang lại cho bạn hệ số giãn nở thời gian khoảng 10. Vì vậy, trong khi một người nào đó quay lại Trái đất vẫn sẽ đo thời gian chuyến đi của bạn vào khoảng 8,6 năm - đối với bạn, sẽ chỉ khoảng 10 tháng. Và với một kính viễn vọng tốt đáng chú ý, bạn có thể nhìn lại Trái đất và thấy một Big Ben bị biến dạng, chuyển màu đỏ và chạy chậm trên đường tới đó, sau đó chuyển sang màu xanh và chạy rất nhanh trên đường trở về.

Một trong những lý do có thể khiến trải nghiệm về tốc độ ánh sáng / thời gian đóng băng không thể đạt được là sự giãn nở thời gian tiếp tục tăng nhanh hơn khi bạn di chuyển. Ví dụ, ở tốc độ 99.99995% tốc độ ánh sáng, bạn có được hệ số giãn nở thời gian khoảng 1.000. Vì vậy, ngay cả khi bạn có một tàu vũ trụ với nguồn năng lượng vô hạn có khả năng vận tốc dường như vô hạn - bạn sẽ tiếp tục đến đích trước khi đồng hồ tốc độ của bạn vượt quá 99,99999 (vv)% tốc độ ánh sáng đến c = 1,0.

Đây có lẽ là cách chúng ta sẽ tập trung vũ trụ - sử dụng các khoản đầu tư năng lượng khó tưởng tượng, kết hợp với nguyên tắc giãn nở thời gian để vượt qua khoảng cách rộng lớn. Bí quyết là đừng nhớ nhà, bởi vì sau khi đi được những khoảng cách như vậy, bạn không bao giờ có thể quay lại - trừ khi đó là để gặp những đứa cháu rất, rất, rất tuyệt vời của bạn.

(Tôi đã gian lận một chút bằng cách bỏ qua bất kỳ giai đoạn tăng tốc và giảm tốc nào trong các hành trình được mô tả ở đây).

Đọc thêm: Máy tính tương đối.

Pin
Send
Share
Send