Si pudiéramos viajar 99.999% de la velocidad de la luz, ¿se necesitaría casi energía infinita y casi nada de masa para alcanzar esa velocidad?

Creo que Viktor Toth lo hace demasiado complicado. Por supuesto, “usted” puede viajar casi tan rápido como la luz. En aceleradores de partículas se han alcanzado velocidades de más del 99,9% de la luz. Y sí, se necesita mucha energía para hacer eso (pero no energía infinita).

No estoy seguro de qué se entiende por la pregunta sobre la masa. El hecho es que la masa aumenta, no disminuye, cuando algo (o alguien) va muy rápido. Es por eso que nunca se pueden lograr velocidades iguales o mayores que la de la luz. Para citar de mi libro (ver quantum-field-theory.net):

“ Explicación intuitiva . Como vimos en el Capítulo 2, masa significa inercia, es decir, resistencia a la aceleración. Si empujas algo y no responde mucho, entonces, por definición, tiene una gran masa o inercia. Ahora acabamos de ver que empujar algo que viaja cerca de la velocidad de la luz tiene poco efecto en su velocidad porque los campos subyacentes ya se están moviendo casi tan rápido como pueden. Por lo tanto, su resistencia a la aceleración se ha vuelto mayor y esto significa que su masa ha aumentado. El aumento de masa es solo otra forma de decir que los campos no pueden propagarse más rápido que c “.

Si bien los requisitos de energía serían muy muy muy muy grandes, probablemente esté exagerando el problema de los requisitos de masa, ya que de manera realista algo tendría que ser la masa de un agujero negro antes de que fuera imposible moverse.

Posiblemente podría diseñar un barco que pudiera alcanzar el 99.999% de la velocidad de la luz, sin embargo, el rango de velocidad que he estado observando está entre 86-98% de la velocidad de la luz por razones prácticas.

Con un tamaño de entre 10,000 y 100,000 toneladas, ir más rápido simplemente requiere mucha más masa para protegerse del flujo de radiación nucleónica que bombardea la nave espacial.

En realidad, esto exigiría más masa frente al área de la tripulación para la protección contra la radiación cuanto más rápido llegue.

Blindando la nave espacial

“Al lado de infinito” significa infinito. Cualquier número finito está tan lejos del infinito como cualquier otro número finito, y el infinito ± cualquier número finito es infinito, como lo muestra, por ejemplo, el Hotel Hilbert.

FWIW, la cantidad de energía requerida para acelerar desde el reposo hasta el 99.999% de la velocidad de la luz, medida en cualquier sistema de coordenadas, es aproximadamente 315 × la masa en reposo × c² , que es un número finito.

En realidad no.
El 99,999% de c no es tan rápido y ni siquiera está cerca de requerir energía infinita.
Recuerde, en el CERN con LHC aceleran los protones a 0.99999999c.
Eso es solo 3 m / s menos que la velocidad de la luz.
Pero a esa velocidad, el protón es 7400 veces más pesado que su masa en reposo.
En su ejemplo, con solo 99,999c el protón (o un barco) es 314 veces más pesado. Entonces ves cuán rápido aumenta la masa con velocidades relativistas.
Por solo 0,0009% de aumento en la velocidad, la masa ha crecido 23 veces. Y luego, para cualquier aumento infinitamente pequeño de velocidad, la masa crecerá aún más rápido, mucho, mucho más rápido, con grandes cantidades, exponencialmente, hasta hasta c donde la masa se vuelve infinita, por lo que realmente necesita también energía infinita para moverla.

Es probable que haya un límite exacto aquí.

Los límites últimos de la ecuación del cohete relativista. El cohete de fotones de Planck

Los límites últimos de la ecuación del cohete relativista. El cohete de fotones de Planck

ver también

Los cohetes de fotones podrían hacer de Marte un viaje de tres minutos

y

Podemos ser capaces de construir un cohete que pueda alcanzar el 99.999% de la velocidad de la luz

Si está a punto de alcanzar la velocidad de la luz, su aceleración solo necesita una cantidad enorme de energía, ¿por qué? Debido a que su masa aumenta, esta fórmula a continuación es la sentencia de muerte para cualquiera que sueñe con construir un cohete para viajar a la velocidad de la luz.

Considere esto usando una calculadora o simplemente imagínelo en su mente: cuando v es casi igual a c, esta fórmula da división por cero, lo cual es imposible. En resumen, nunca alcanzarás la velocidad de la luz aunque estés casi sin masa. El problema no está en la entrada de energía, sino en su masa, ya que su masa no es exactamente cero. Si de alguna manera puede hacer que su masa sea cero, se moverá instantáneamente a la velocidad de la luz sin energía en absoluto.

Pero, en la nota al margen, ¡nunca volverás a ver este universo y nunca podrás pensar ni sentir nada!

(Esto es lo que sucede si coloca cuidadosamente los números en la ecuación anterior y dibuja una tabla a partir de ella)

Creo que cuando la velocidad aumenta las pérdidas de energía minimizadas. El fotón tiene energía de radiación, entonces viaja con la velocidad de la luz. Si la masa tiene energía infinita o como fotones, la radiación viaja fácilmente, perdón por la luz, pero no se sabe cuál es el peso del fotón.