¿Vale la pena colonizar un planeta que viaja cerca de la velocidad de la luz?

Hay un planeta que orbita alrededor no de una sola estrella, sino del núcleo de una galaxia. Es independiente de los otros sistemas solares de la galaxia, pero se ve afectado por el centro de masa del núcleo. Está orbitando muy cerca de la velocidad de la luz. Tiene una órbita limpia, lo que significa que no choca con ningún otro planeta o estrella de la galaxia mientras orbita alrededor del núcleo.

Es muy difícil aterrizar una nave espacial en este planeta ya que solo unas pocas civilizaciones en la galaxia pueden acercarse a una fracción significativa de la velocidad de la luz, por lo tanto, solo las más avanzadas pueden acercarse al planeta y aterrizar en él.

La pregunta es: ¿valdría la pena colonizar este planeta por cualquier motivo? ¿Políticamente, económicamente o desde un punto de vista militar? ¿O usarlo como tesorería, o algo así? ¿Tendríamos algún uso para ello? ¿Valdría la pena alguna inversión?

(La tecnología para vivir en lugares muy fríos, lejos de las estrellas ya está desarrollada y establecida, por lo que incluso si este planeta no tiene atmósfera y es muy frío, se podrían construir ciudades en él que puedan albergar vida con la tecnología existente)

No es que haya hecho los cálculos en esto, pero estoy bastante seguro de que el radio orbital de algo que va tan rápido lo ubicaría muy, muy lejos de la galaxia en cuestión. Editar: espera un minuto, escala al cuadrado inverso. Muy cerca del medio, cerca del horizonte de eventos de un agujero negro allí.
Desde la perspectiva de un lugar muy distante, en el borde del universo observable, nuestro sistema viaja casi a la velocidad de la luz...
Para orbitar el centro galáctico a una velocidad cercana a la de la luz, tendría que estar muy, muy cerca del agujero negro galáctico supermasivo central.
Agregando a lo que dijo @SerbanTanasa, tendrá que preocuparse por el límite de Roche. Para el agujero negro central de la Vía Láctea, un planeta en el límite de Roche (suponiendo una densidad similar a la de la Tierra) solo tendrá 0.06c.
@SerbanTanasa por favor convierte esto en una respuesta
La declaración "orbitando muy cerca de la velocidad de la luz", SÓLO puede ser cierta justo fuera del Event Horizon. Esa es una definición del Event Horizon, la distancia donde la velocidad orbital = c. En cuyo caso, la órbita es cualquier cosa MENOS limpia.
incluso si el planeta no estuviera orbitando justo fuera del horizonte de eventos de Sagitario A*, sino que simplemente estuviera atravesando la galaxia casi a la velocidad de la luz por alguna razón, las colisiones incluso con partículas de polvo diminutas producirían explosiones catastróficas, como una lluvia constante de bombas H . Así que ese es un "no" definitivo incluso para aterrizar en él, y mucho menos para intentar colonizar.
" sólo los más avanzados pueden acercarse al planeta y aterrizar en él. "? Parece que quieres compartir la ciencia con quien aterrice.
@Aron No, el horizonte de eventos es la distancia desde el centro donde la velocidad de escape , no la velocidad orbital, cae por debajo de la velocidad de la luz. La velocidad orbital no es velocidad de escape; si lo fuera, entonces una órbita estable sería imposible.
@MichaelKjorling la velocidad orbital y la velocidad de escape son diferentes, sí... excepto en el horizonte de eventos del agujero negro... Piénselo.
@Aron en realidad Michael Kjörling tiene razón. La región donde la velocidad orbital es la velocidad de la luz se llama esfera de fotones , y para un agujero negro de Scwarzchild (es decir, sin carga, sin rotación), es 1,5 veces el radio del horizonte de sucesos.
¿Qué impide que la primera partícula de grava en el camino del planeta deje un cráter de una milla de ancho en la superficie?
Primero tienes que acercarte mucho a un cuerpo realmente masivo para obtener ese tipo de velocidad orbital, y una vez que estás allí, tienes que lidiar con las fuerzas de las mareas. ¿Podría existir un objeto del tamaño de un planeta en esas condiciones, y mucho menos valer la pena colonizarlo? Lo estoy pasando mal con la suspensión de la incredulidad.
Sin mencionar que el planeta tendría que ser increíblemente grande incluso después de un corto tiempo de existencia. La cantidad de material que acumularía a través de una sola órbita sería alucinante. Suponiendo que ya haya despejado su camino orbital (que debe haberlo hecho, ya que lo llamamos "planeta", ¿no?), su masa probablemente lo colocaría al menos en el rango de protoestrellas, más realistamente en el rango de agujeros negros después de cualquier cantidad de tiempo suficiente para que establezca una órbita estable.
Dato curioso: para sincronizar la órbita con este hipotético planeta, sería necesario desacelerar . ¡Al acercarse al agujero negro alrededor del cual gira el planeta, la nave espacial ganará mucha energía cinética!
@DrunkenCodeMonkey: considerando que el camino orbital que tiene que despejar es básicamente el disco de acreción de un agujero negro supermasivo, sí, esto va a tomar más que una fregona y un balde o un simple planeta para limpiar. Supongo que, para empezar, necesitamos que el agujero negro haya estado "limpio" de alguna manera, en lugar de que este objeto lo haya limpiado.
Solo voy a señalar que podría usarse como base para lanzar naves espaciales y proyectiles de velocidad extremadamente alta a otros planetas.

Respuestas (15)

Mi instinto me dice "no: no colonices". El mayor problema que le veo a este planeta no es el frío: es la dilatación del tiempo.

Políticamente, la mayoría de las civilizaciones ni siquiera pueden enviar diplomáticos allí, y con la dilatación del tiempo, no puedo imaginar que sea un "jugador clave" en la política intergaláctica.

Económicamente depende mucho de cómo funciona la economía en el resto de la galaxia. Dicho esto, incluso si hay muchos recursos clave en el planeta, exportarlos tendría que superar los costos de los barcos necesarios para llegar allí en primer lugar. Además, esa dilatación del tiempo vuelve a asomar su fea cabeza: ¡el tiempo es dinero! (Abrir una cuenta que genere intereses, ir a este planeta rápido y luego regresar para cobrar sus ganancias puede o no ser una solución viable, dependiendo de los bancos).

Militarmente es un poco más interesante. Se está moviendo tan rápido que no creo que sea una posición defensiva u ofensiva clave. Sería difícil de invadir debido a su velocidad... pero todo lo que alguien tiene que hacer es mover algo masivo a su órbita y esperar para eliminarlo de manera efectiva. (Lanzar un arma cinética desde allí podría ser útil, si da la casualidad de que va a un lugar interesante en el momento justo).

La única característica positiva que puedo ver sería para alguien que desea "viajar en el tiempo al futuro", e incluso entonces, solo funciona si terminan cerca de donde quieren estar cuando quieren irse.

Sin embargo, una vez que todo esté dicho y hecho, podría ser de interés para los científicos que deseen realizar experimentos, ya sea observando experimentos a muy largo plazo fuera del mundo, o tal vez algunos experimentos relativistas en el mundo.

Honestamente, incluso los beneficios de la dilatación del tiempo no serían necesariamente suficientes para colonizar el planeta, ya que una nave lo suficientemente rápida daría el mismo efecto. Y tendrías que tener uno si fueras a llegar al planeta de todos modos. Dependiendo del experimento, lo mismo se aplica también a la investigación relativista. A menos que necesite una instalación muy grande que no cabría en un barco, simplemente no veo que sea viable o que valga la pena.
@D.Spetz Sin saber más sobre la tecnología en la configuración, es posible que tenga razón, o es posible que sea costoso (¿en términos de combustible / potencia?) Mantener un barco a tales velocidades durante largos períodos de tiempo . Si es lo último, es "más barato" hacer que un barco alcance temporalmente esa velocidad, aterrizar y luego continuar con los experimentos. (Si el combustible/la energía es barato, entonces la nave espacial es casi con seguridad la mejor opción).
En realidad, la marcación del tiempo puede no ser enorme. Puede acercarse bastante a la velocidad de la luz antes de que la marcación del tiempo se convierta en un problema.
@PyRulez Irónicamente, cuando obtuve mi título en física, uno de mis trabajos finales fue sobre los efectos visuales del viaje a la velocidad de la luz, y "bastante cerca" es casi un eufemismo. Incluso 0.9c no es tan entretenido como podría pensar: no es hasta 0.99999c que las cosas comienzan a volverse realmente extrañas.
@Ghotir Recuerdo que una vez jugué un pequeño juego (¿Java?) Que ilustra algunos de los efectos visuales (aunque no a escala). Todo era mucho menos extraño de lo que esperaba, justo hasta que todo desapareció. Nota al margen aleatoria: el otro día descubrí que ese juego fue creado por el padre de uno de mis chicos favoritos de YouTube.
Creo que la dilatación del tiempo se vería eclipsada por las fuerzas de las mareas y la radiación descendente desplazada hacia el azul. Incluso si asumimos que un planeta puede existir en tal situación, sería un gran desafío, si no imposible, construir una colonia sostenible en tal situación.
"Todo lo que alguien tiene que hacer es mover algo masivo a su órbita y esperar para eliminarlo de manera efectiva"; sin embargo, esto es cierto en mayor o menor medida para cualquier planeta. Para eliminar la vida inteligente en la Tierra bastarán unos pocos kilómetros cúbicos de roca. Por supuesto, mucho más grande que el tamaño que necesitarías con una colisión cercana a la velocidad de la luz, pero aún así no tan grande como para plantear una dificultad para alguien que contempla colonizar este exótico planeta. Claro, es vulnerable, pero también lo es la Tierra y no cuestionamos la idoneidad de la Tierra para la colonización por esos motivos ;-)

Bueno, no colonización, pero ciertamente una estación de investigación. Hay exactamente una ubicación en la galaxia que se ajusta a su descripción: una órbita cercana alrededor del súper agujero negro (~ 4 millones de masa solar) que habita el centro de la galaxia. Para una geometría de Schwarzchild, existe una órbita inestable al doble del radio de Schwarzchild, con una velocidad orbital de 0,7 c. La órbita estable más cercana ocurre aproximadamente a 3 veces el radio, pero la velocidad orbital es mucho menor.

Por supuesto, la construcción será un problema, ya que las fuerzas de marea correrán varios miles de g por metro de distancia radial, por lo que será imprescindible algún tipo de control gravitatorio por parte de las razas avanzadas.

Y no olvidemos el problema de la radiación. Tan cerca del agujero negro, la radiación que cae y la materia habrán alcanzado energías muy respetables.

¿Puede ampliar cuál es la dilatación del tiempo a esa distancia cercana? ¿Y cuál es el marco de referencia para las velocidades de la velocidad orbital?
También agregaría: ¿Qué pasaría si intentaras golpear una pelota de béisbol lanzada al 90% de la velocidad de la luz? Tendrías que preocuparte por las partículas perdidas y el polvo espacial que desencadenan explosiones masivas. A velocidades newtonianas, un asteroide de 60 a 190 metros explotó con una fuerza de 10 a 30 megatones, aplastando más de 2000 kilómetros cuadrados . A las velocidades relativistas en esta pregunta, un asteroide asesino de planetas sería un guijarro.
@ HopelessN00b - No del todo. A 0,9 ca 1 kg de masa tiene una energía equivalente a unos 100 kT. Nada despreciable, pero tampoco un asesino de planetas.
@WhatRoughBeast Estaba pensando en velocidades más altas, según el gráfico aquí (realmente no parece "vale la pena" el esfuerzo por un efecto de dilatación de tiempo tan pequeño a menos que agregue algunos nueves al final de eso), y teniendo en cuenta el hecho de que cuando aplastas partículas a esas velocidades, liberas mucha energía extra por el hecho de que estás provocando la fusión o rompiendo los enlaces subatómicos que mantienen unido el núcleo atómico.
@ HopelessN00b: incluso a 0,99 c, 1 kg "solo" tiene 75 MT de energía. Extensión real del área de guijarros que matan planetas.
Mi intuición es que si puedes producir gravedad artificial lo suficientemente buena como para contrarrestar la gravedad junto a un agujero negro, ya has dominado el viaje en el tiempo, los agujeros de gusano, etc. de paso .

Si bien la cantidad de dilatación del tiempo no es tan extrema como algo que va a .9 c , aún es suficiente para marcar una diferencia significativa entre el planeta y los objetos en el resto de la galaxia.

Dado que el tiempo es dinero, esto podría explotarse para varios efectos económicos. El simple ejemplo de una persona que cobra interés compuesto en la galaxia exterior mientras reside en el planeta muestra algo de lo que es posible, y eventualmente se podrían diseñar muchos instrumentos financieros más sutiles y complejos basados ​​en el diferencial de tiempo entre el planeta y el resto del mundo. galaxia.

El otro efecto que me viene a la mente es el uso del planeta para el almacenamiento a largo plazo. Los artículos que tienen una vida útil limitada pero tienen un valor alto podrían almacenarse en el planeta y prolongar su vida útil artificialmente debido al efecto de dilatación del tiempo. Por supuesto, no espere que esto le permita almacenar una botella de vino durante milenios, el efecto de dilatación del tiempo no es tan bueno a 0,6 c

Factor de dilatación del tiempo

Siendo realistas, si existe el deseo de usar la dilatación del tiempo con fines políticos, económicos, sociales o militares, tendría más sentido construir algún tipo de construcción cerca del horizonte de eventos de un agujero negro o viajar a velocidades relativistas para tomar ventaja del factor de Lorentz.

Esto me hace pensar en el final de Forever War. Sin estropear las cosas, un grupo viaja de un lado a otro en un barco a una fracción de c para aprovechar el efecto de dilatación del tiempo. Lo que parece mucho más razonable que usar un planeta entero con todos los costos de construcción e ingeniería necesarios.
+1 por hablar sobre el factor Lorentz. Dependiendo de su definición de muy cerca de la velocidad de la luz, hace una gran diferencia. Hay una buena diferencia entre 0,99 y 0,9999.

Tendrás que darle escudos de handwavium.

supongamos 0.9 c como su velocidad. Supongamos que su camino es tan limpio como el espacio interestelar sin grava ni asteroides. Lo único que golpea es la fina niebla de átomos entre las estrellas.

Tratemos al planeta como del tamaño de la tierra.

Volumen: 1,08321 × 10 ^ 12 km3

masa: 5.972 × 10^24 kg

Superficie: 510,1 billones de m²

Circunferencia aproximada: 40075 km

sección transversal aproximada: 1,28×10^8 km²

usando las cifras para un medio interestelar neutro frío de wikipedia: 20—50 átomos/cm3

Así que vamos con 25 átomos/cm3

25000000 átomos por metro cúbico.

Podemos tratar el volumen del espacio por el que pasa el planeta como un cilindro con una sección transversal de 1,28 × 10 ^ 8 km².

Ahora veamos cuánto golpea mientras viaja, digamos, 10 años luz desde un marco de referencia exterior (creo que alrededor de 4 años en el tiempo del planeta).

Voy a ignorar la dilatación del tiempo porque es difícil y necesito mantener la cordura.

Trátelo como un cilindro de 10 años luz de largo con el diámetro del planeta.

Esto nos permite estimar el número total de átomos (casi todos de hidrógeno) en el camino del planeta, supongamos que todos chocan y no hay efectos de onda expansiva:

37984965888934182667500000000000/pi m^3 (metros cúbicos)

por lo que en el transcurso de 10 años luz impactará con 505924000 toneladas métricas de átomos de gas.

¿Cuánta energía llevarán?

505924000 toneladas métricas a .9c transportan 5.885 × 10 ^ 28 J (julios)

Esta energía tendrá que ser irradiada por la superficie. Para hacerlo con precisión tendría que tener en cuenta la dilatación del tiempo pero para errar a favor del planeta y para mantenerme cuerdo voy a ignorarlo.

La superficie es de 510,1 billones de m²

El planeta necesita irradiar 6,7180365296 × 10^23 julios por hora.

Dividiendo por el área de superficie que cada metro cuadrado necesita para irradiar

365,8 kW por metro cuadrado

A modo de comparación, el sol irradia ~17,53 kW por metro cuadrado de su superficie (aproximada)

La superficie de este planeta va a brillar más caliente que la superficie del sol.

No necesitas sobrevivir al frío, necesitas sobrevivir al calor.

Un planeta resplandeciente... que me recuerda esta pregunta hipotética sobre iluminar la luna con láseres. Esas... no son buenas noticias: la superficie frontal del planeta se convierte en un motor de cohete que reduce la velocidad del planeta y hace que caiga en una órbita más baja. Entonces, básicamente, no hay forma de tener una órbita estable cercana a la velocidad de la luz.
@RobWatts Pero mira el lado positivo, morirás por el calor mucho antes de que tengas que preocuparte por salir de órbita. En realidad, pensándolo bien, no mires el lado positivo; te cegará.
Agregaría que la tierra como el planeta se evaporará en aproximadamente 30000 años de esa manera, probablemente incluso más rápido (mucho más rápido). Conclusión El planeta que se forma naturalmente no puede existir de esa manera, por lo que, como construcción artificial, puede tener algunas cosas interesantes para investigar.
Incluso esto es bastante optimista. A velocidades relativistas, tendrás que preocuparte de la fusión y de que los átomos se rompan como resultado de estas colisiones. A velocidades relativistas lo suficientemente rápidas como para aprovechar la dilatación del tiempo, cada átomo con el que colisione el planeta provocará uno u otro... incluso podría terminar con una reacción de fusión en cascada.
Esto supone que el planeta es lo único que viaja a velocidades relativistas, y el gas que lo rodea tiene velocidad cero, ¿verdad? Pero cualquier gas cercano tendrá que moverse a una velocidad similar para mantener su propia órbita, o de lo contrario ya habría caído en el agujero negro.
Creo que el punto es que CUALQUIER cuerpo celeste que viaje cerca de C en una órbita estable habrá estado haciéndolo durante MUCHO tiempo, y ya se habrá estrellado contra innumerables planetas, asteroides, lunas, nubes de gas, nubes de polvo, tal vez incluso supernova eyecta, justo hasta que alcanzó una masa tan grande que de alguna manera despejó una órbita completa alrededor de una galaxia. El resultado final, independientemente de cómo se haya creado, terminaría casi con certeza convirtiéndose en un agujero negro y luego fusionándose, eventualmente, con el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia.

Como algunos de los otros han dicho, debido a la dilatación del tiempo, este planeta no sería muy útil como colonia. Entre la velocidad y la proximidad al SMBH, probablemente sería una de esas situaciones en las que cada hora que pasas en el planeta pasan cien años en el resto de la galaxia*.

Pero hay una cosa para la que podría usarse, y es el almacenamiento a largo plazo, especialmente de datos.

Los científicos han investigado todo tipo de métodos de almacenamiento de datos a largo plazo, tratando de encontrar algo que pueda durar 1000 años o más.
Pero al usar la dilatación del tiempo ya no tienes que preocuparte por eso. Envíe una sonda de biblioteca al planeta, y 20,000 años son solo unos pocos días en el planeta.

Actualizar y recuperar información sería lento, pero posible. Simplemente vuela su nave cerca y usa un láser para hacer su solicitud de datos. La biblioteca recibe la solicitud, las supercomputadoras realizan la búsqueda y 3 ms más tarde utiliza su propio láser de comunicación para devolver la información.
De vuelta en la nave han pasado 3 meses, y la respuesta vuelve con la receta de cómo hacer la salsa yum yum que se había perdido en el último colapso galáctico.

* Esto es solo un ejemplo.

Mirando otras dos respuestas, publicadas antes que la suya, que contienen información real, puede ver que la marcación del tiempo del planeta más cercano posible al agujero negro supermasivo en nuestra galaxia es... no 100 años por hora. Pruebe 1,4 horas a la hora.
Si tarda 40000 años en llegar al planeta (a la velocidad de la luz), preocuparse por el almacenamiento durante 20000 años no es algo útil.
@JDługosz en realidad no tuvo nada que ver con la dilatación del tiempo debido a la velocidad, sino con la dilatación de la gravedad. 100y/h es probablemente alto, pero realmente depende de la masa del BH. Esta respuesta tiene mucha relevancia para la pregunta. Además, no veo nada en la pregunta acerca de que se necesiten 40000 años para llegar allí. Deja de inventar cosas y luego de quejarte de mis números. Tenía un descargo de responsabilidad para mi número inventado.
No estoy diciendo nada sobre la dilatación del tiempo debido a la velocidad. El BH está en el centro de la galaxia. La galaxia tiene como 100000 años luz de diámetro. Si tuviéramos un motor warp, la pregunta sería discutible. Entonces, cualquiera de las civilizaciones galácticas está haciendo excursiones en una escala de tiempo de decenas de miles de años, solo para ir de un lugar a otro. ¿Seguir? Desde nuestra posición (típica) en los suburbios galácticos, tomaría alrededor de 40000 años en un solo sentido, usando naves relativistas o "transmitiendo".
@JDługosz Con respecto a la dilatación del tiempo debido a la velocidad, me refería a la Try 1.4 hours to the hour.parte, lo cual sería cierto si fuera solo un planeta (o nave) que viaja alrededor de .6c. Pero teniendo en cuenta la dilatación gravitacional, obtendría años por hora. La pregunta no dice específicamente dónde se originan las civilizaciones, por lo que es posible que estén ubicadas relativamente cerca del centro de la galaxia. La pregunta sí implica que hay varias civilizaciones con la capacidad de llegar a este planeta. Puede que no seamos uno de ellos.
Ah, cierto: la velocidad de la órbita vs. simplemente estar tan cerca del agujero negro. El gráfico que leí desde arriba solo consideró el efecto debido a la velocidad. La distancia de la órbita más cercana se anota en 2 veces el radio, pero no indica el factor de dilatación. ¡O en qué marco de referencia se encuentra el 0.7c!

Se me ocurre preguntarme cuánto mide el radio de la órbita, y cuál tendría que ser la fuerza centrípeta para permanecer en órbita, y cuál tendría que ser la masa del primario para mantener un objeto en órbita a tal velocidad .

Si el radio de la órbita es igual a la distancia de la Tierra al sol y la velocidad orbital es 0.8c, entonces usando la mecánica clásica, ignorando cualquier efecto relativista, v^2=GM/r, calculo la masa del primaria en 1.3e38 kg, o como 100 millones de veces la masa de nuestro sol. La aceleración centrípeta, v^2/r, sería de 384.000 m/seg^2. La aceleración centrípeta de la Tierra es de unos 6,3 m/seg^2. La fuerza para mantener este planeta en tal órbita sería enorme. Me pregunto seriamente si no sería desgarrado.

Pero por el bien de la historia, supongamos que es posible.

¿Cuáles serían las ventajas de colonizar un planeta así? Suponiendo que los viajes a la velocidad de la luz no sean rutinarios en esta sociedad, podría ser difícil y costoso llegar a ellos. Eso podría convertirlo en un buen lugar para almacenar algo valioso, los planos secretos de la Estrella de la Muerte o lo que sea. Pero si tiene la tecnología para llegar al planeta, presumiblemente tiene la tecnología para lanzar una nave espacial que viaja cerca de c, en cuyo caso no necesita el planeta para su almacenamiento de alta velocidad. Es decir, cualquier beneficio obtenido por el planeta viajando a tan alta velocidad, para llegar allí hay que tener una nave espacial que pueda viajar a esa velocidad. ¿Por qué no hacer lo que sea en la nave espacial y por qué necesitas el planeta? A menos que sea algo a una escala tan grande que necesites un planeta para ello.

La dilatación del tiempo significaría que el tiempo en este planeta pasaría muy lentamente en relación con el resto de la galaxia. Bueno si quieres ver el futuro o dejar algún mensaje para la posteridad. Tal vez un lugar para guardar un archivo que sobrevivirá durante miles de años en el tiempo exterior. (Pero de nuevo, ¿por qué no simplemente ponerlo en un barco?) No es tan bueno si le preocupa mantenerse al día con los avances tecnológicos. Una base militar en este planeta quedaría obsoleta muy rápidamente. También sería difícil mantenerse al día con las noticias del exterior, ya que sucede muy rápido en relación con usted. Entonces, como centro militar o político, sería una elección terrible.

Podría ser bueno para la investigación sobre la relatividad.

Además de eso, estoy en apuros para encontrar alguna ventaja.

Supongo que el planeta podría tener algún recurso valioso que no tiene nada que ver con su inusual velocidad orbital. Pero eso plantea la pregunta.

No puedes ignorar los efectos relativistas aquí. WhatRoughBeast ya respondió con detalles reales sobre las órbitas alrededor de un agujero de falta, que, por cierto, las leyes de gravedad de Newton no pueden manejar. "La fuerza para mantenerlo en órbita es enorme" ¡sí, la gravedad! ¡La órbita coincide con la atracción hacia el centro de masa! El desgarro se debe a los efectos de las mareas, no a la fuerza centrípita, y se denomina límite de Roche .
@JDługosz No tenía la intención de decir que pensaba que era válido ignorar los efectos relativistas, sino que no me había tomado el tiempo para averiguar cuál sería su significado, así que estaba haciendo un "borrador" de la cálculo sin ellos. Sí, por supuesto que la fuerza que mantiene al planeta en órbita es la gravedad. Si eso necesitaba decirse, entonces genial, lo acabas de decir. Creo que el problema de la fuerza incluiría pero iría más allá de los efectos de las mareas: tienes esta enorme fuerza para superar la inercia.
@Jay Un sistema en un campo de gravedad uniforme es indistinguible de un sistema en un marco de referencia inercial. Es "solo" la fuerza de las mareas de la que tienes que preocuparte.
@Taemyr Ok, estaba pensando que podrías detectar la fuerza, pero no, no puedes. Cerebro congelado. No estoy seguro de que los efectos de las mareas sean el único experimento que podría hacer. ¿No podría detectar la diferencia en la velocidad orbital entre el lado oscuro del planeta y el lado claro, por ejemplo? tal vez hay una trampa para eso. Lo que sea.

Suponiendo que tal planeta sea estable, y suponiendo que esté limitado a viajes relativistas en su universo, este planeta podría ser extremadamente valioso como estación de paso.

Para ir de un planeta a otro rápidamente, debe gastar una gran cantidad de energía para acercarse a la velocidad de la luz, luego gastar esa misma cantidad de energía nuevamente para reducir la velocidad y sincronizarse con la órbita de su destino.

Pero este planeta ya se está moviendo casi a la velocidad de la luz. Entonces, con una planificación cuidadosa para encontrarte con el planeta, ya que coincide con la dirección de tu viaje, podrías hacer una parada técnica para repostar, comerciar, etc. sin incurrir en el costo de energía de reducir la velocidad.

[EDITAR] ... excepto que no consideré que la atracción gravitatoria del agujero negro acelerará la nave a medida que entre. Eso podría ser suficiente para invalidar toda mi respuesta.

Ese planeta podría ser el Canal de Panamá galáctico. Si quieres ir de un lado a otro de la galaxia, y no quieres ni puedes usar shortcus (agujeros de gusano), entonces tienes dos opciones: saltar de brazo en brazo o atravesar el núcleo. Entonces, el planeta también podría albergar un centro de transporte, donde los barcos pueden reabastecerse, o donde podría desembarcar un transbordador y abordar otro.

Podría ser terreno neutral para las negociaciones. Si es difícil llegar allí debido al delta-V que necesita para llegar allí (debido a su velocidad orbital), entonces debería ser muy costoso, probablemente prohibitivamente costoso enviar una gran flota militar allí. Solo las naves relativamente "ligeras" pueden llegar allí, por lo que incluso si las naves de combate espacial pueden llegar allí, los portaaviones, las naves nodrizas, las fragatas, los destructores o como quiera llamar a los más grandes no pueden acercarse.

Podría prosperar con el turismo. Piense en el Everest en nuestro propio mundo: la gente quiere llegar a su cima solo porque es difícil y está allí, y esto mantiene la economía en marcha en la base de la montaña. La cima del Everest galáctico es el núcleo mismo de la galaxia, siendo su planeta el lugar donde viven los sherpas galácticos.

Podría ser un paraíso fiscal. Si es difícil llegar allí, se da a entender que es difícil para los auditores llegar allí.

Podría ser un escondite de piratas, como algunas islas del caribe durante el 1700. De acuerdo, esto no es una colonización adecuada, pero la población pirata podría crecer lo suficiente como para convertirse en una sociedad por sí misma.

Y dado que no todos tienen la tecnología para llegar allí, entonces alguna raza o civilización que pueda llegar allí puede monopolizar el transporte hacia y desde ese planeta y ganar mucho dinero.

Su raza avanzada podría colonizarlo debido al prestigio ("el factor genial" / "porque está ahí" / "porque podemos"). Prestigio en la dificultad no solo de llegar al planeta, sino también de fortalecer la colonia contra la radiación, las fuerzas de las mareas y todos los demás inconvenientes mencionados en otras respuestas. Una especie de concurso galáctico "mi capacidad tecnológica es más grande que tu capacidad tecnológica". Similar a la "carrera espacial" de la era de la Guerra Fría aquí en la tierra.

Sin embargo, no estoy seguro de si eso sería muy avanzado o muy inmaduro... pero oye, es posible que necesites una raza tan antagónica en tu historia.

Una mejor opción militar. Almacenamiento de tropas. Suponiendo una dilatación de tiempo lo suficientemente grande, puede desembarcar 1 millón de tropas y 1 millón de personal de apoyo cada año. Gasta una fracción para apoyarlos (ha pasado poco tiempo para ellos) y en cien años lanza una armada de 100 millones de personas. Tendría que reacondicionarse con tecnología moderna, o esperar que la tecnología no cambie drásticamente.

La armada de 100 millones de soldados puede vencer a casi cualquier cosa, incluso peleando solo con sus sombreros ... :)

Tu órbita no corresponde a ninguna teoría conocida de la gravedad.

Si viaja extremadamente rápido, pero no está orbitando ningún objeto en particular (como un agujero negro supermasivo), entonces saldrá muy rápidamente del núcleo galáctico.

Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity

Estoy bastante seguro de que la materia que va tan rápido es extremadamente inestable. Este planeta podría estar brillando caliente solo por su propio movimiento. También creo que tendría la forma de una lanza doblada solo por la fuerza pura, siendo lanzada en órbitas muy pequeñas muy MUY rápido.

De hecho, el aterrizaje sería difícil, porque el contacto con la materia que va tan rápido producirá un gran retroceso. Tu nave necesita poder recibir un golpe, porque este planeta tiene una masa enorme (porque es un planeta) y una fuerza aún mayor (debido a que se acerca a la velocidad de la luz). Si no puedes seguir el ritmo, sería el equivalente a una fuerza imparable golpeando a una mosca.

Luego está la tercera parte, la diferencia en el tiempo. El tiempo, la gravedad y la velocidad son fuerzas muy estrechamente relacionadas, por lo que me dice la gente más científica. Incluso si el aterrizaje tiene éxito y la misión de colonización solo toma un día en ese planeta, cuando la tripulación regrese a casa, podrían descubrir que han pasado dos siglos a una distancia segura de este agujero negro.

¿Vale la pena esta misión colonizadora? No se. Pero algo en ese planeta superrápido debería valer mucho si requiere tanto esfuerzo, porque de alguna manera estira la mentalidad de "hacerlo porque se puede hacer".

"La materia que va tan rápido es extremadamente inestable. Este planeta podría estar brillando caliente solo por su propio movimiento". ¡¿eh?! "Fuerza mayor..." ¿¿Qué?? ¿La velocidad es una fuerza? Hmm, tal vez ese es tu problema...
La velocidad como fuerza no es un recurso valioso si necesitas poder llegar a esa velocidad para colonizarla en primer lugar.
No entiendo lo que dijiste ahí, @notthegrouch.
También podría haber entendido mal lo que dijiste, porque acabas de comentar con comillas y sarcasmos. Comentarios no muy útiles.
No soy bueno con el sarcasmo. "La velocidad es una fuerza" no es una cosa correcta. Especulé que este error inicial es la fuente de otras declaraciones que no tienen sentido o están equivocadas. Eso podría ser realmente correcto en cierto sentido: no está utilizando la terminología correcta, por lo que alguien que sabe lo que realmente significan las palabras en física estará muy confundido.
Puede que la velocidad no sea una fuerza, confío en tu palabra, pero moverse cerca de la velocidad de la luz necesita fuerza. Cuando una nave espacial no puede seguir el ritmo y choca, habrá fuerzas destructivas. Y al final, esta es una página de construcción de mundos, no una página de física. Mi conclusión sobre la construcción del mundo sigue siendo correcta. Un planeta que se acerca a la velocidad de la luz es mucho más peligroso que cualquier otro planeta, por lo que para responder a la pregunta "¿vale la pena la colonización?", la respuesta aún depende de lo que el planeta tiene para ofrecer.
Tienes razón en que el planeta es peligroso, pero gran parte de tu física varía de extraña a simplemente incorrecta, lo que importa cuando lo publicas como respuesta a una pregunta.

Las razones por las que no hacerlo mencionan la radiación, la dilatación del tiempo, la inexistencia de tal planeta, etc.

Incluso si existe un planeta tan estable y nuestra civilización puede lidiar con la radiación y las fuerzas en dicho sistema, hay un punto: tienes que atrapar el planeta para aterrizar en él.

Usando la ley de Newton F = d pags d t = pags ˙ y definición relativista pags = metro 0 v 1 − v 2 C 2 podemos estimar el empuje de la nave espacial para acelerar a la velocidad deseada.

F = pags ˙ = metro 0 + 1 − v 2 C 2 1 − v 2 C 2 ⋅ v ˙

Es fácil ver que para una aceleración constante v ˙ la fuerza de empuje F diverge a + ∞ y para una fuerza de empuje dada, la aceleración va a 0 cuando v → C .

Para v = 0.9 C : F = v ˙ ( 5.26 metro 0 + 2.3 )
por v = 0.99 C : F = v ˙ ( 50.25 metro 0 + 7.08 )

Suponiendo que no haya razones tecnológicas en el universo para no colonizarlo, veo que el factor de dilatación del tiempo es muy útil desde el punto de vista del archivo. Como humanos con un solo planeta colonizado, ya hemos visto la necesidad de preservar la historia y cosas como semillas en bóvedas que se usarán en caso de desastre, ¿por qué una raza altamente inteligente no haría lo mismo con su historia, semillas? y otros registros vitales? Lance esos artículos a un planeta donde el tiempo pasa más lentamente, y tendrá un registro vivo y preservado. Esto ayuda a evitar el problema de la "Edad Oscura de la Tecnología" en las civilizaciones fallidas.

Debido a que el polvo espacial lo borrará dada la diferencia de velocidad y los registros volarán y nunca más se volverán a ver. Es muy difícil conseguir cosas allí y más difícil regresar.
@DonaldHobson si el planeta todavía existe en alguna forma, puede suponer que hay suficiente gravedad y otras fuerzas para evitar que las cosas salgan volando y que algo evite que el polvo lo destruya. De lo contrario no existiría.

Militarmente, pude ver un uso para tal planeta. Suponiendo que su civilización esté lo suficientemente avanzada como para aterrizar en él, ellos están lo suficientemente avanzados como para mover un cuerpo galáctico lo suficientemente cerca como para empujar gravitacionalmente al planeta fuera de órbita. Sin nada que lo ralentizara, el planeta sería un cohete casi a la velocidad de la luz que destruiría casi todo lo que golpeara. Tal civilización probablemente sería capaz de hacer los cálculos necesarios para dirigirla hacia donde quiere que vaya.

¿Ir a donde? Si se saca de órbita, pierde esa energía cinética.
yo no estaría de acuerdo La energía no sería destruida. Los objetos en la Tierra pierden energía cinética porque la fricción actúa sobre ellos, lo que no es tan relevante en el espacio.
La velocidad se debe a la velocidad orbital, no porque se dirija a alguna parte. La suma de la energía potencial gravitacional y la energía cinética es constante. Si lo envía directamente desde el BH, subirá hasta que la velocidad sea cero y luego volverá a caer, ya que todavía no fue suficiente para escapar. es la física No estaba hablando de fricción, sino de mecánica orbital.
¿Vale la pena colonizar un planeta que viaja cerca de la velocidad de la luz?
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