星环号的速度和质量的相对论算法
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level 11
kapstore 楼主
今天刚刚真正看了一下狭义相对论的算式,于是算了下星环号的速度和质量,应该很多人搞过了,结果在后面。
由于微积分不过关,广义的一时还搞不定。但原理大概明白了。
于是有个疑惑,星际航行的时间差能用狭义相对论不考虑加减速算么?这俩应该是不等价的,或者说缓慢加速和极快加速的时间效应是不同的(吧?-_-),就目前看到的好像都是用的惯性系时间算的,而真正引起沧海桑田的是引力效应下的时间变慢才对。。。总有点像以前说原子弹是E=mc^2搞出来的感觉。。。[汗]
如果想的没错,那这个结果毫无意义了。
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按狭义相对论的计算如下
光走完286.5光年的时间记为 tc (嘛,就是个常量)
以太阳系为参考系测得星环号走完全程时间为 t
星环号相对太阳系速度为 v
星环号内的时间52小时整,记为 t1
则洛伦兹因子中的速度比为tc/t (速度和时间成反比)
t = t1 / sqrt(1-(tc/t)^2)
变换后
t = sqrt(t1^2+tc^2)
实参代入,计算结果是星环号的速度是光速的99.99999997853559%,比光慢了两秒到DX3906
质量比
m1/m = 1/sqrt(1-(tc/t)^2)
解得惯性质量大约放大48264倍
2015年02月15日 17点02分 1
level 15
果然晚上没人吗。。。默默地抢走二楼
    吃我“海神”“明月”啦٩( º『º٩ )
2015年02月15日 18点02分 2
你又不是正物质铁
2015年02月16日 08点02分
好像海神明月都重几十千克呢!您倒是吃吃看
2015年02月16日 08点02分
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��������
:不用这么认真嘛。。。不是还有“吃我共♂产♂主义光辉啦”这样的说法     吃我“海神”“明月”啦٩( º『º٩ )
2015年02月16日 08点02分
回复
��������
:忘了[滑稽]     吃我“海神”“明月”啦٩( º『º٩ )
2015年02月16日 08点02分
level 15
加减速时间短
2015年02月16日 00点02分 4
不是说时间短所以不考虑,而是我想在最后要重新一到一个惯性系统中的两个对象,造成差异的唯一参考不是最高速度,而仅仅是加减速本身
2015年02月16日 00点02分
level 13
火前留名
2015年02月16日 00点02分 5
level 11
kapstore 楼主
又细想了一下,由于两个系统的不对称性,对整个过程的描述完全不同,让太阳系的观察者观察,如果时间变化都发生在加减速上,则只能看到飞船基本上没有经历过最高速度,只有加速阶段和减速阶段,显然不合理
看来广义相对论算式,只适合在飞船内描述对外观测的整个过程。
看来得学下小爱去恶补一年微积分才行[惊哭]
2015年02月16日 02点02分 6
level 12
由于两个系统的不对称性,对整个过程的描述完全不同,让太阳系的观察者观察,如果时间变化都发生在加减速上,则只能看到飞船基本上没有经历过最高速度,只有加速阶段和减速阶段,显然不合理
看来广义相对论算式,只适合在飞船内描述对外观测的整个过程
2015年02月16日 02点02分 7
请提高水的成本[喷]
2015年02月16日 02点02分
哈哈,大水
2015年02月16日 02点02分
level 11
我想应该要考虑加速段吧,毕竟1/3C与2/3C有很大区别,应该是变加速,推力不变,加速度越来越小
2015年02月16日 03点02分 8
加速曲线是反比例函数
2015年02月16日 06点02分
回复 123456789WBT :是啊
2015年02月16日 08点02分
回复
׳ʵ�ĸ���
:话说曲率飞船动力源是啥
2015年02月19日 03点02分
level 9
加速到90%光速以前,侠义相对论效应基本忽略。
然后假设你的加速度不变,假设你从0加速到90%光速用了9年,最后用1年加速到无限接近光速。
然后惯性飞行了100年(外部时间,这里全说的是外部时间)
然后又用1年减速到90%光速,然后再用9年减速到零。
那么我可以比较粗略的认为你用100年进行99.99999999%光速飞行,用2年进行95%光速飞行。或者你用微积分算出一个精确值也可以。
反正就是小说中,我们可以把这个加减速飞行等价于匀速运行,以方便读者理解。不然对读者的数学涵养要求也太高了。基本小说都是提出一个概念出来,并不做深入计算探讨。
等哪天我们真的可以速度接近90%光速了,再来计算侠义相对论的精确时间变化不迟,或者,也许根本就没有时间变化也没定,谁知道呢。
2015年02月16日 07点02分 9
不过我提微积分是为了广义相对论的算式,至少能表达内部时间和外部时间的映射关系变化,不是纯为了计算外部时间。然后我理解这个映射需要狭义相对论和广义相对论两个解,也就是外部解和内部解。而这两个解区别,加速过程越短就越大。
2015年02月16日 07点02分
level 11
kapstore 楼主
还有一点,“极短时间内进入光速”这个没任何参数,也没必要,但是不是需要一个极限值使等效的引力效应不超过类似史瓦西半径带来的问题?
2015年02月16日 08点02分 10
你成功的使我觉得那什么……就是楼下说的!
2015年02月16日 08点02分
@sunli6262 加速力等效引力,说白了需不需要避免等效出个黑洞,或别的
2015年02月16日 10点02分
level 12
不明觉厉
2015年02月16日 08点02分 11
level 11
真正导致时间沧海桑田的恰恰是加减速的过程……
2015年02月19日 12点02分 12
正解。。。
2015年02月19日 12点02分
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