Kan du finde hastigheden på en person i rummet, hvis hans rumskib et år =50000 år på jorden?

Forståelse af tidsudvidelse

Dette scenarie involverer begrebet tidsudvidelse fra Einsteins teori om særlig relativitet. Tiden går langsommere for et objekt, der bevæger sig med en betydelig brøkdel af lysets hastighed sammenlignet med en stationær observatør.

Formel

Den relevante formel er:

* t '=t/√ (1 - (v²/c²))

Hvor:

* t ' Er tiden oplevet af rumskibet (1 år)

* t Er tiden oplevet på jorden (50.000 år)

* v er rumskibets hastighed (hvad vi vil finde)

* C er lysets hastighed (ca. 299.792.458 meter i sekundet)

Beregning

1. Omarranger formlen til at løse for V:

* √ (1 - (V² / C²)) =T / T '

* 1 - (v² / c²) =(t / t ') ²

* (v² / c²) =1 - (t / t ') ²

* v² =c² * (1 - (t / t ') ²)

* V =C * √ (1 - (T / T ') ²)

2. Tilslut værdierne:

* V =299.792.458 m / s * √ (1 - (50.000 år / 1 år) ²)

3. Konverter år til sekunder:

* 1 år =31.536.000 sekunder

* 50.000 år =1.576.800.000.000 sekunder

4. Beregn:

* V ≈ 299.792.458 m / s * √ (1 - (1.576.800.000.000 s / 31.536.000 s) ²)

* V ≈ 299.792.458 m/s * √ (1 - 49.999.99999999999²)

* V ≈ 299.792.458 m/s * √ (1 - 2.499.999.999.999.99)

* V ≈ 299.792.458 m/s * √ (-2.499.999.999.999.99)

Vigtig note: Resultatet under kvadratroden er negativt. Dette indikerer, at den oplevede tidsudvidelse er så ekstrem, at det er umuligt for noget objekt med masse at rejse med denne hastighed. Det er et hypotetisk scenarie, der skubber grænserne for vores forståelse af fysik.

Konklusion

Det præsenterede scenarie er ikke fysisk muligt. Intet objekt med masse kan rejse med en hastighed, der ville forårsage denne meget tidsudvidelse. Fysiklovene forhindrer genstande i at nå lysets hastighed.