Longitud Contracción Confusión

Me está costando un poco entender la relatividad especial, así que me gustaría explicar lo que creo que está pasando, para ver si lo he entendido o no.

La pregunta en la que estoy pensando es esta;

¿Puede una persona, en principio, viajar desde la Tierra hasta el centro galáctico (que está a una distancia de 28000 ly) en una vida normal? Explique usando argumentos de dilatación del tiempo y de contracción de la longitud. ¿Qué velocidad constante se necesitaría para hacer el viaje en 30 años?

Supongo que tengo una nave espacial muy rápida, capaz de viajar a 0.9 C . La persona a bordo de la nave espacial, estoy considerando estar en el marco de descanso. Imagino que esta distancia de 28.000 años luz es como una regla en el espacio. En relación con la nave espacial, la regla se mueve a 0.9 C y así se observará la contracción de la longitud.

yo = yo 0 1 v 2 C 2

que resulta ser 12 , 205 mentira

Ahora bien, ¿es esta la distancia real que debe cubrir la nave espacial para llegar al centro galáctico?

es decir, en relación con la nave espacial, tomará yo 0.9 años para llegar?

Respuestas (2)

Sí, para cualquier par de objetos que se muevan inercialmente y estén en reposo entre sí, una distancia yo 0 separados en su marco de reposo, la distancia que los separa en el marco de un observador inercial que los ve moverse con velocidad v (sobre el mismo eje que los une) será yo = yo 0 1 v 2 / C 2 . Entonces, cuando este observador pasa por un objeto, el otro objeto se mueve a v hacia él a partir de la distancia yo de distancia, por lo que es de esperar que el tiempo que mide el observador antes de pasar el segundo objeto sea solo yo / v . Tenga en cuenta que en el propio marco de los objetos, el tiempo para que el observador se mueva de un objeto a otro es yo 0 / v , pero en este marco el reloj del observador se atrasa por un factor de 1 v 2 / C 2 , por lo que en este marco puede usar esto para predecir que el reloj del observador avanza ( yo 0 / v ) 1 v 2 / C 2 = yo / v --el mismo tiempo predicho transcurrido en el reloj, pero usando un argumento diferente.

Para un cohete que está acelerando continuamente, sería posible llegar a lugares muy distantes dentro de una vida humana; consulte la tabla de ejemplos en la página de cohetes relativistas .

Con cualquier aceleración, no puedes vencer a la luz.
@Sachin Shekhar: es cierto, si bien el viaje a cualquier destino distante puede, en principio, ser arbitrariamente corto según lo miden los del barco, una señal de luz enviada desde la Tierra al mismo tiempo que el barco se fue siempre llegará al destino primero.

Lo haré muy muy simple.

Sí, puedes llegar al Centro Galáctico dentro de tus 30 años (estás en una nave espacial).

Para los terrícolas, llegarás al Centro Galáctico después de 28000 años porque nada puede viajar más rápido que la luz en cualquier marco, y tu edad será, eso sí, más de 28000 años para ellos.

Ahora, los cálculos (para obtener el v del Centro Galáctico con respecto a ti)...

Su reloj local, el envejecimiento y los procesos de descomposición de los tejidos están todos funcionando con respecto al marco de la nave espacial. Entonces, no necesitas pensar en la dilatación del tiempo. Pero, hay una limitación. La velocidad del Centro Galáctico siempre será inferior a 1 año luz por año (la luz es la más rápida en cualquier marco). Entonces, el Centro Galáctico puede moverse 30 años luz como máximo en sus 30 años. Entonces, el Centro Galáctico solo puede alcanzarte si está a menos de 30 años luz de distancia (que es la distancia contraída para los terrícolas).

¿Necesito decir mas? poner 28000 ly en L 0 y 28 años después L en la fórmula de contracción de Longitud y resuelva para v (Presta atención.. Puedes elegir un valor de L entre 0 y 30 años; baje la distancia, necesita mayor velocidad y mayor energía). Hecho.