¿Cuánto tiempo le tomaría acelerar de una parada a la velocidad de la luz, mientras se mantiene en el rango de g que un cuerpo humano puede tolerar?

Depende del marco de su pregunta. En términos de relatividad especial, para siempre. No importa cuánto tiempo aceleres, aún mides tu velocidad local en 0. Estás en reposo. Todavía mide la velocidad de la luz como [matemática] c [/ matemática]. Eso nunca cambia. No en 3 días, ni en 3 mil millones de años, ni en 3 mil millones de años.

Ahora, si en cambio tu pregunta es relativa a decir la Tierra, entonces ya no tienes una meta imposible. La constante de Hubble nos dice que una vez que esté más allá del grupo galáctico local, su velocidad con respecto a la Tierra aumentará con su distancia de la Tierra. Si estás lo suficientemente lejos, te moverás a la velocidad de la luz con respecto a la Tierra …

Resulta que no está tan lejos como podría pensar, ya que la velocidad de expansión es aditiva a su velocidad normal. Entonces, si puede alcanzar una velocidad del 99.9999% de la velocidad de la luz en relación con la Tierra antes de tomar la velocidad de expansión, solo necesita una velocidad de expansión del 0.0001%.

No voy a hacer los cálculos sobre esto, porque hay demasiadas incógnitas. Pero es muy posible que produzca los resultados sin sentido de que alcanza la velocidad de la luz (en relación con la Tierra) antes de abandonar el grupo local.

¿Por qué es un resultado sin sentido? Porque localmente otros factores dominan sobre la constante de Hubble. Necesitamos tenerlos en cuenta antes de intentar aplicar una velocidad de expansión. Pero no entendemos completamente cosas como “flujo oscuro” lo suficientemente bien como para hacerlo, y dependería de su curso preciso, incluso si lo entendiéramos lo suficientemente bien.

Aquí hay una analogía que podría ayudar. Imagina que estás en un lago, agua quieta. Puedes medir la velocidad de una ola en esa agua. Ahora imagine que tiene una lancha rápida que va casi a esa velocidad. Ahora tome el mismo bote en un río que se estrecha lentamente y pregunte cuándo excede esa velocidad con respecto a alguien en la orilla. Si no tiene la tasa, el agua se acelera a medida que baja el río, es fácil. Pero si hay rápidos y otros efectos que lo hacen dependiente del curso que sigas en ese río, es un problema mucho más difícil.

Si no existieran efectos relativistas sobre el tiempo y la dilatación masiva, y si un humano pudiera resistir una aceleración constante de 2 g, no ha habido un estudio concluyente de los efectos de la aceleración sostenida en el cuerpo humano, más allá de un estudio de 7 días a 1.5 gy 3g sostenido generalmente se considera inaceptable: tomaría [matemáticas] \ frac {c} {a} \ aprox \ frac {300000 km / s} {2 \ cdot 9.81 m / s ^ 2} \ aprox \ frac {300000 km \ cdot s ^ 2} {19.62 m \ cdot s} [/ math]

[matemática] \ aprox. 15290 \ frac {km \ cdot s} {m} \ cdot \ frac {1000 m} {1 km} \ aprox. 15290520 s. [/ matemática]

Es decir, si fuera posible acelerar simplemente a c , luego a una velocidad constante de 2 g, tomaría alrededor de 15,290,520 segundos = 254,841 min = 4,247 h = 177 días, pero la relatividad dice que cuanto más te acercas a c, más tiempo se extiende , y cuanta más fuerza se necesita para lograr la misma aceleración, lo que hace imposible (o tomar tiempo infinito y fuerza infinita) alcanzar c.

Como un año. Razones para responder:

  • Solo puedes acercarte a la velocidad de la luz. Su cuerpo se mantiene unido con campos electromagnéticos que son esencialmente luz. Huye y déjalos y te separas.
  • Estás acostumbrado a aproximadamente 1g. En períodos cortos, bien, puedes tomar más. 2 g sería como duplicar tu peso. No podrías caminar sin aumentar tu fuerza, entonces, ¿cómo vas a aumentar tu fuerza? Dañaría sus articulaciones. Entonces, en números redondos, durante un período de un año, solo puedes pararte sobre lo que estás acostumbrado.
  • La velocidad de la luz es de aproximadamente 3 × 10 ^ 8 metros / segundo. 1g es 10 metros / segundo / segundo. Entonces, si acelera durante aproximadamente 3 × 10 ^ 7 segundos, estará cerca de la velocidad de la luz. Eso es 30,000,000 segundos. Divide entre 86,400 segundos en un día y obtienes 347 días.
  • Si usa 2 g, obtendrá la mitad de esos días. Que no vale la pena. Todavía tienes una gran cantidad de días. Solo un poco más de 1 g reduce solo unos días de descanso. Así que quédate con 1g o cerca de eso.

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