Абонент временно недоступен. Как "позвонить" на корабль, летящий со скоростью света
Ученые рассказали о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть во время будущих исследований космоса.
Связь является ключевым инструментом как на Земле, так и в космосе. Но скорость света конечна, а расстояние между мирами довольно велики. В новом исследовании ученые выяснили, как поддерживать связь с космическим кораблем, который движется со скоростью света или близкой к ней, пишет IFlScience.
Ученые Дэвид Мессершмитт, Ян Моррисон, Томас Моздзен и Филип Любин сосредоточились на двух сценариях: в первом корабль будет лететь со скоростью света, а во втором — близкой к скорости света. Такого транспорта пока не существует, но основополагающие законы физики не отрицают подобного. Это транспортное средство никогда не должно терять тяги и двигаться с ускорением 1g, таким же, как сила тяжести, пока мы стоим на Земле.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
В первом случае корабль должен сохранять это ускорение по мере удаления от Земли. Вначале связь с Земле будет работать, но спустя некоторое время сообщения просто не смогут доходить до корабля. Дело в том, что по мере того, как корабль будет приближаться к скорости света, он всегда будет находиться на шаг впереди, чем посланные с Земли сообщения.
Также на борту корабля будет наблюдаться своеобразный эффект. Объект, который движется со скоростью света, испытывает на себе замедление времени. Иными словами, часы на борту такого космического корабля замедлят свой ход. Кораблю потребуется всего 20 лет, чтобы достичь центра Млечного Пути, который находится от нас в 26 тыс. световых лет. Через 45 лет корабль достигнет края видимой Вселенной, на расстоянии в десятки миллиардов световых лет.
Во втором сценарии, который рассмотрели ученые, корабль ускоряется до 1g, а потом замедляется с той же скоростью по мере приближения к пункту назначения. В этом случаем связь с Землей также будет нестабильной, по сути, все отправленные сообщения с Земли достигнут корабля только на этапе замедления.
"Межзвездные корабли и их экипажи должны быть готовы проводить высокоавтономные операции и отказаться от попыток поддерживать оперативные и социальные связи с теми, кто находится на Земле на протяжении всей миссии, за исключением короткого периода запуска корабля или перед его приземлением", — говорят авторы исследования.
В работе ученые рассмотрели некоторые классические и релятивистские эффекты, но существуют и другие преграды. Например, сигнал от движущегося корабля будет искажаться эффектов Доплера, как изменение тональности сирены у "скорой" по мере ее приближения и удаления. Для этого кораблю понадобятся специальные антенны, которые смогут справиться с этим и многими другими помехами.
Исследователи делают вывод, что экипажи космических кораблей будущего на каком-то этапе своего путешествия останутся предоставленными сами себе.
Напомним, ученые рассказали, что "ощущает" фотон, летящий со скоростью света. Специальная теория относительности Эйнштейна описывает, как по мере приближения любого объекта к скорости света время замедляется, а расстояния сокращаются.