¿Cuánto tiempo se necesitaría a una aceleración de 1G para alcanzar la velocidad de la luz (sin tener en cuenta los efectos relativistas)?

En este universo hipotético donde la velocidad de la luz sería infinita (o tan grande que “nuestra” velocidad de la luz sería insignificante en comparación con “su” velocidad de la luz), la respuesta es fácil de obtener:
– 1 g es la aceleración en el campo gravitacional de la tierra en la superficie, que es 9.81 m / s ^ 2, o dicho de otro modo, 9.81 metros por segundo por segundo, lo que significa que su velocidad aumenta en 9.81 m / s cada segundo
– “nuestra” velocidad de la luz es 299,792,458 m / s

Entonces necesitaría “caer” durante 299,792,458 / 9.81 = 30,560,000 segundos aproximadamente, o 353 días (casi un año)

Durante esta “caída”, habría viajado d = 0.5 * g * t ^ 2 = 0.5 * 9.81 * 30560000 ^ 2 = 4.59 * 10 ^ 15m, o aproximadamente medio año luz.

A veces la gente se entristece por la idea de que la velocidad de la luz es el límite máximo porque piensan que las personas en la nave relativista tendrían que esperar decenas o cientos de generaciones solo para viajar unos pocos cientos o miles de años luz (que son distancias pequeñas incluso en comparación a la escala de nuestra galaxia). Pero ese no es el caso. Incluso si el barco no puede alcanzar o superar la velocidad de la luz, debido a la dilatación del tiempo, podrá viajar increíblemente más lejos. Si el factor de dilatación es 2, por lo tanto, cada segundo de viaje dentro del barco corresponde a dos segundos fuera del barco. Si mantiene esta velocidad, su nave viajará dos años luz cada año que pase en la nave, incluso si viaja más lento que la luz.
Y si está acelerando constantemente, el efecto es aún más interesante: nunca alcanzará la velocidad de la luz, pero se acercará cada vez más y el factor de dilatación aumentará. Después de 200 días de viaje en su nave relativista, cada segundo correspondería a 1.21 segundos en la Tierra (o cualquier otro punto de partida) y habría viajado 0.21 años luz, mientras que una nave sin relatividad habría viajado 0.16.
Después de 300 días de viaje, su factor de dilatación sería 1.89 y habría viajado 0.885 años luz (0.355 sin relatividad)
Después de 350 días, un factor de 6.93 y una distancia de 5.89 ly (0.49 sin relatividad)

Solo 3 días, 16 horas, 19 minutos y 12 segundos después, tendría un factor de aproximadamente 100 y una distancia de 98.3 años luz (ni siquiera 0.5 años luz sin relatividad)

Solo 24 minutos después alcanzaría un factor de 500 y habría viajado 495 años luz

Solo 45 segundos después alcanzaría un factor de 1000 y habría viajado 991 años luz

Sería capaz de cruzar una distancia igual al diámetro de nuestra galaxia en los próximos 15 segundos y llegar a la galaxia de Andrómeda menos de dos microsegundos después.

El inconveniente sería, por supuesto, que los terrícolas no habrían experimentado la misma dilatación de tiempo, por lo que solo 353 días, 16 horas, 51 minutos y 23 segundos habrían pasado a bordo …
… 2.5 millones de años habrían pasado en la tierra.

A todos los efectos prácticos, una G equivale a una C (velocidad de la luz) por año . Usando esa aceleración, la Rapidez después de un año se convierte en C. La velocidad v = tanh ( φ) Físicamente, eso es lo que se supone que sucederá, tanto si ignoras la relatividad como si no.

No puede acelerar partículas hasta la velocidad de la Luz, puede acelerarla hasta 0.99c o 0.999c o 0.9999c pero no hasta c.

Incluso en el LHC, aceleran los protones hasta 0.999999991 c , o aproximadamente 3 metros por segundo más lento que la velocidad de la luz, pero no pueden acelerarlos hasta c.

Como un año.
(Sin embargo, los efectos relativistas aumentarían la masa exponencialmente a medida que se acerque a la velocidad límite, c, y a medida que se acerque a ella, la cantidad de energía necesaria para acelerar “solo un poquito más” aumentará sin límite).

Sin embargo, si USTED está a bordo de la embarcación que se está acelerando, su percepción del tiempo se “estirará” (dilatación del tiempo) y no pensará que le tomó tanto tiempo llegar allí.

Bueno, esto podría resolverse con una ecuación cinemática muy básica.

v = v_0 + en

1 G es equivalente a una aceleración de 9.8 m / sy la velocidad de la luz es aproximadamente 3 x 10 ^ 8 m / s muuuy comenzando desde una velocidad inicial (v_0) de 0 m / s que tenemos.

3 x 10 ^ 8 = 0 + 9.8t

t = (3 x 10 ^ 8) /9.8

t = 30,612,244.9 segundos

que es aproximadamente 8,503 horas o 354 días, que es casi un año.

Ahora, si quieres ponerte elegante, podrías tener en cuenta las contracciones de Lorentz y los efectos de dilatación del tiempo, pero eso sería muy complicado.

Aproximadamente 30,000,000 segundos = 8,333 horas = 347 días

Aproximadamente 1 año

More Interesting

¿Qué son las velocidades de fase y grupo de la luz? Y, ¿en qué se diferencian del significado general de velocidad?

¿Cuánto tiempo pasará en la Tierra si viajo un año en el espacio con la velocidad de la luz y regreso?

Si hubiera un agujero negro moviéndose a 99.9% C, y estuviera detrás de él, ¿aceleraría más allá de 99.9% C para alcanzarlo y caer en él?

¿Podemos manipular la velocidad de la luz a través de cualquier ciencia?

Si quisiéramos atrapar la luz, ¿qué necesitaríamos? ¿Hay alguna forma posible de lograr esto a partir de ahora? ¿Cuál sería la ventaja de atrapar la luz?

Si un electrón tiene una masa en reposo (0.511 MeV), ¿por qué no tiene una masa infinita a la velocidad de la luz? ¿Por qué ninguna de la energía se convierte en masa?

A medida que la luz viaja 1 km, ¿cuánto disminuye la frecuencia debido a la expansión del universo, y esto es medible hoy?

Debido a que el vacío tiene propiedades específicas y la luz viaja a una velocidad constante en el vacío, ¿puede el vacío ser el marco de referencia universal? ¿Por qué o por qué no?

¿Cuántas veces ves en un segundo?

Si la luz puede viajar a 299,792,458 m / s, ¿por qué no puede hacer nada más?

¿Existe alguna correlación entre la velocidad de la luz y la tasa de expansión del Universo?

¿Por qué la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia?

¿Cuánta mantequilla de maní se necesitaría para evitar que una bala alcance el 99.99% de la velocidad de la luz que sale del otro lado de la masa masiva?

Si fuera técnicamente posible colocar un telescopio a 4 mil millones de años luz de forma instantánea y mirarlo hacia la Tierra, ¿qué veríamos?

¿Pueden los rayos de luz erosionar físicamente un objeto?