Experimento mental sobre las afueras del universo [cerrado]

Supongamos que apunto a un objeto que está a 13 mil millones de años luz de la Tierra. Supongamos que tengo un gemelo que pilota una nave que viaja a una velocidad infinita, lo que significa que puede alcanzar ese objeto y volver aquí en una fracción de segundo. Por otro lado, soy el hermano pobre y tengo un barco con una velocidad máxima de solo el 99,9% de c.

Dejamos la tierra al mismo tiempo, con el mismo destino. Mi barco acelera a un ritmo constante durante un día completo hasta que alcanzamos la velocidad máxima, luego disfrutamos del viaje sin acelerar por segunda vez.

1) ¿cuánto tiempo me tomará conocer a mi hermano y cuántos años tendrá? 2) ¿cuál será la edad del universo, según yo? 3) ¿cuál será mi velocidad actual en relación con los objetos circundantes antes de desacelerar? ¿Sería capaz de acelerar y alcanzar la velocidad máxima de nuevo? En caso afirmativo, ¿cuál es el punto de acelerar más tarde en lugar de antes y tener una velocidad máxima después de todo?

4) Y un giro en la trama: supongamos que durante el viaje construyo un segundo barco exactamente igual al mío. Cuando estamos a punto de llegar, elegimos un punto distante a 13 mil millones de años luz en la misma dirección, y le envío a un amigo, que acelera hasta alcanzar el 99,9% de c relativo a mí. Si repetimos eso N veces, ¿alguna vez llegaremos al "espacio libre" donde la materia aún no llegó, o algún otro lugar cosmológicamente interesante? ¿Cómo se ve allí? Si no, a) ¿podemos jugar con algún parámetro para hacerlo "bien"? b) ¿algún otro plan para llegar allí?

Entiendo la relatividad por lo que aprendí en la universidad (hace mucho tiempo), ¿se necesita alguna otra teoría para comprender tales preguntas viajeras?

¿Te das cuenta de que el radio del universo es mucho más de 13 mil millones de años luz?
(1) Cuánto tiempo tomará no tiene sentido hasta que especifique cuánto tiempo para usted o su hermano o la tierra. Y para llegar al borde tendrías que viajar más rápido que la luz porque el espacio se está expandiendo más rápido que la luz y si conoces SR, no se permite viajar más rápido que la luz.
@Yashbhatt Ya lo ignoró al dejar ir a su hermano a una velocidad infinita.
@HDE226868 Sí. Olvidé mencionar ese.
@Fabio Los experimentos de pensamiento deberían ser consistentes con la física. Simplemente no puedes poner lo que quieras.
Supongamos... una nave que viaja a una velocidad infinita Este es un sitio de astronomía, no de fantasía. Nada se mueve más rápido que la velocidad de la luz y no se puede obtener ninguna percepción asumiendo lo contrario.
Esta pregunta parece estar fuera de tema porque se trata de astronomía. Moverse más rápido que la velocidad de la luz no tiene sentido físico.
@Walter Es posible que tenga un error tipográfico en su último comentario. . . :)
@Yashbhatt, Walter Pensé en reemplazar esa construcción con taquiones, pero preferiría no hacerlo para no distraerme de mi principal preocupación/preguntas. Pero tengo tus puntos.
Esta pregunta parece estar fuera de tema porque se trata de un viaje espacial hipotético y sus efectos físicos en una escala subastronómica.

Respuestas (1)

Responderé a todos sus puntos con cero tacto y/o precisión para que encajen todos.

1) Te tomará alrededor de una "fracción de segundo" dado que dijiste que a tu hermano solo le toma una fracción de segundo viajar desde la Tierra hasta el punto 13Bly de ida y vuelta. Se le dirá exactamente una fracción de segundo mayor y no más, porque como viaja más rápido que la velocidad de la luz, las reglas que rigen su envejecimiento y el tuyo ya no se aplican, lo que significa que has creado un escenario en el que tanto el tiempo de él como el tuyo están conectados y simultáneo.

2) En el momento en que te encuentres con tu hermano una fracción de segundo después, el universo será una fracción de segundo mayor... En el momento en que hayas llegado a tu destino, el universo será [ > 13By + (la edad del universo cuando te fuiste)]. El hecho de que su barco tarde un año en acelerar hacia y desde la velocidad máxima es irrelevante dada la duración del tiempo de viaje.

3) .999c ... ¿Por qué no? Suponiendo que tenga suficiente "combustible", su barco imaginario debería ser más que capaz de hacer un solo viaje de ida. Allí, dada la distancia y el tiempo que le tomaría llegar allí, hay una razón casi nula para acelerar tarde o temprano, aunque toda la velocidad cercana del viaje de la luz es el punto de su pregunta, sería necesario. .

4) El escenario de N veces es redundante y un poco más extraño que sus otras preguntas, ya que la velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia, nunca rompería ese límite, sin embargo, para cada barco anterior, la velocidad de viaje parecería exponencial incluso aunque sólo habría ganancias infinitesimales. ¿Llegarías alguna vez al espacio libre... no, sin un viaje más rápido que la luz no es posible? Me aventuraría a adivinar que el espacio se vería algo similar al aquí y ahora, independientemente de dónde terminaron durante su vida. a) por medio de retoques, podrías suponer que pudiste viajar tan rápido como tu gemelo en la parte (1). b) Piense en Star Trek, la potencia de impulso era un viaje a una velocidad inferior a la de la luz, todas las velocidades warp son un gran múltiplo de c.

Mire los diagramas de simultaneidad relativa y espacio-tiempo como referencia en todo el problema de la paradoja de los gemelos. También podría leer algo como... la física de Star Trek para escenarios de viajes más rápidos que la luz con explicaciones o problemas reales de física.

Gracias por responder de cualquier forma que puedas. Con respecto a la velocidad, ¿cuál sería mi velocidad en relación con objetos distantes? Supongo que sería mucho menor que mi velocidad máxima inicial, ya que los objetos distantes tienen una velocidad significativa en comparación con la Tierra. No estoy seguro de si eso tiene sentido, pero ¿por qué no sirve de nada acelerar de nuevo una vez que llego a mi destino? ¿No es eso equivalente a hacer un punto final (en relación con el objeto distante de la tierra) y volver a pisar el acelerador?
Experimento mental sobre las afueras del universo [cerrado]
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