Chiar dacă am putea construi o navă spațială care să călătorească aproape cu viteza luminii, ne-ar fi greu să comunicăm cu aceasta.
Comunicarea este esențială. Acest lucru este valabil pe Pământ și în spațiu. Dar în spațiu, trebuie să vă confruntați cu un fapt crucial al vieții. Viteza luminii este limitată, iar distanțele dintre lumi sunt destul de mari; între sistemele stelare, acestea sunt enorme.
O analiză recentă imaginează cum ar fi să comunici cu o aproape de viteza luminii. Și cu siguranță nu este o veste bună.
În analiza lor, care este postată pe un server de preimprimare și nu a fost încă revizuită de colegi, cercetătorii David Messerschmitt, Ian Morrison, Thomas Mozdzen și Philip Lubin prevăd două scenarii cu o navă spațială care călătorește aproape de viteza luminii.
Acest vehicul nu există încă, dar nimic din fizică nu neagă că ar putea fi posibil de construit. Este vorba despre un vehicul care nu se oprește niciodată din propulsie și care se deplasează cu o accelerație de 1g, aceeași cu atracția gravitațională atunci când stăm pe Pământ, scrie IFLScience.
Comunicarea cu Pământul este esențială
În primul scenariu, o navă spațială menține această accelerație pe măsură ce se îndepărtează de Pământ. La început, comunicarea va funcționa, deși cu un decalaj datorat finitudinii vitezei luminii, dar după un timp mesajele de pe Pământ nu vor mai putea ajunge la nava spațială.
Pe măsură ce din ce în ce mai mult de viteza luminii, ea va fi întotdeauna cu un pas înaintea mesajului. Atunci nava spațială nu va mai fi în contact cu Pământul.
Există, de asemenea, un alt efect ciudat, dar acesta este la bordul navei. Un obiect care se deplasează aproape de viteza luminii experimentează dilatarea timpului. Ceasul său încetinește.
Așadar, pentru cineva aflat la bord, navei spațiale care accelerează cu 1g i-ar lua doar 20 de ani să ajungă în centrul galaxiei (care se află la 26.000 de ani-lumină distanță). Și doar 45 de ani pentru a ajunge la marginea universului vizibil (la zeci de miliarde de ani-lumină distanță).
Un alt efect ciudat
În cel de-al doilea scenariu, nava spațială accelerează la 1g pentru o perioadă, înainte de a decelera la 1g pe măsură ce se apropie de destinație. ar fi afectată în același mod ca în primul caz, până în timpul fazei de decelerare, când toate mesajele ajung din urmă nava spațială.
În schimb, destinația ar putea comunica cu nava spațială, dar mesajele vor tinde să se acumuleze pe măsură ce nava spațială se apropie. Nu va primi un set dispersat de mesaje care să-i anunțe sosirea cu mult înainte de a fi foarte aproape.
Lucrarea a luat în considerare unele efecte clasice și relativiste, dar există și mai multe care nu au fost luate în considerare și care ar putea afecta comunicațiile. Semnalele de la o navă în mișcare vor suferi un efect Doppler, ca și tonalitatea sirenei unei ambulanțe care se schimbă dacă se apropie sau se îndepărtează de tine. Prin urmare, este nevoie de antene care să poată detecta lumina a cărei frecvență se va schimba în timp. Există și aberația relativistă: lumina unui obiect în mișcare se concentrează conic spre direcția mișcării.
Lucrarea a fost postată pe serverul arXiv.