Абонент тимчасово недоступний. Як "зателефонувати" на корабель, що летить зі швидкістю світла

Зв'язок є ключовим інструментом як на Землі, так і в космосі. Але швидкість світла скінченна, а відстані між світами досить великі. У новому дослідженні вчені з'ясували, як підтримувати зв'язок із космічним кораблем, який рухається зі швидкістю світла або близькою до неї, пише IFlScience.

Учені Девід Мессершмітт, Ян Моррісон, Томас Моздзен і Філіп Любін зосередилися на двох сценаріях: у першому корабель летітиме зі швидкістю світла, а в другому — близькою до швидкості світла. Такого транспорту поки що не існує, але основоположні закони фізики не заперечують подібного. Цей транспортний засіб ніколи не повинен втрачати тяги і рухатися з прискоренням 1g, таким самим, як сила тяжіння, поки ми стоїмо на Землі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У першому випадку корабель повинен зберігати це прискорення в міру віддалення від Землі. Спочатку зв'язок із Землею працюватиме, але через деякий час повідомлення просто не зможуть доходити до корабля. Річ у тім, що в міру того, як корабель наближатиметься до швидкості світла, він завжди перебуватиме на крок попереду, ніж надіслані із Землі повідомлення.

Також на борту корабля спостерігатиметься своєрідний ефект. Об'єкт, який рухається зі швидкістю світла, відчуває на собі уповільнення часу. Іншими словами, годинник на борту такого космічного корабля сповільнить свій хід. Кораблю знадобиться всього 20 років, щоб досягти центру Чумацького Шляху, який розташований від нас за 26 тис. світлових років. Через 45 років корабель досягне краю видимого Всесвіту, на відстані в десятки мільярдів світлових років.

У другому сценарії, який розглянули вчені, корабель прискорюється до 1g, а потім сповільнюється з тією ж швидкістю в міру наближення до пункту призначення. У цьому випадку зв'язок із Землею також буде нестабільним, по суті, всі надіслані повідомлення із Землі досягнуть корабля тільки на етапі уповільнення.

"Міжзоряні кораблі та їхні екіпажі мають бути готовими проводити високоавтономні операції та відмовитися від спроб підтримувати оперативні та соціальні зв'язки з тими, хто перебуває на Землі впродовж усієї місії, за винятком короткого періоду запуску корабля або перед його приземленням", — кажуть автори дослідження.

У роботі вчені розглянули деякі класичні та релятивістські ефекти, але існують й інші перепони. Наприклад, сигнал від корабля, що рухається, буде спотворюватися ефектами Доплера, як зміна тональності сирени у "швидкої" в міру її наближення і віддалення. Для цього кораблю знадобляться спеціальні антени, які зможуть впоратися з цим і багатьма іншими перешкодами.

Дослідники роблять висновок, що екіпажі космічних кораблів майбутнього на якомусь етапі своєї подорожі залишаться наодинці з собою.

Нагадаємо, вчені розповіли, що "відчуває" фотон, який летить зі швидкістю світла. Спеціальна теорія відносності Ейнштейна описує, як у міру наближення будь-якого об'єкта до швидкості світла час сповільнюється, а відстані скорочуються.