Dans un article précédent, j'ai expliqué comment générer de la gravité artificielle en accélérant à 9,8 mètres par seconde au carré. Faites cela et vous atteignez à peu près la vitesse de la lumière, puis vous ralentissez à 1G et vous avez terminé un voyage épique tout en profitant de la gravité confortable à bord en même temps. C’est une victoire totale.
Ce que je n'ai pas mentionné, c'est que cette accélération fait perdre du temps à vous et aux personnes qui ne voyagent pas avec vous. Voici la bonne nouvelle. Si vous accélérez à ce rythme pendant des années, vous pouvez voyager à travers des milliards d'années-lumière au cours d'une vie humaine.
Voici la mauvaise nouvelle, alors que vous pourriez vivre quelques décennies de voyage, le reste de l'Univers connaîtra des milliards d'années. Le Soleil que vous avez quitté s'est éteint il y a des milliards d'années lorsque vous arrivez à destination.
Bienvenue dans les implications hallucinantes d'un vol spatial relativiste en accélération constante.
Avec beaucoup de choses en physique, nous devons notre compréhension du voyage relativiste à Einstein. Dites-le avec moi, "merci Einstein."
Cela fonctionne comme ça. La vitesse de la lumière est toujours constante, quelle que soit la vitesse à laquelle vous allez. Si je suis immobile et que je brille une lampe de poche, je vois la vitesse de la lumière s'éloigner de moi à 300 000 km / s. Et si vous voyagez à 99% de la vitesse de la lumière et que vous allumez une lampe de poche, vous verrez la lumière s’éloigner à 300 000 km / s.
Mais de mon point de vue, en restant immobile, on dirait que vous vous déplacez incroyablement lentement. Et de votre point de vue de la vitesse de la lumière, je semble également me déplacer incroyablement lentement - tout est relatif. Tout ce qu'il faut pour s'assurer que la lumière se déplace toujours à la vitesse de la lumière.
C'est une dilatation du temps, et vous la ressentez en permanence, lorsque vous conduisez en voiture ou volez dans un avion. Le temps qui s'écoule pour vous est différent pour les autres en fonction de votre vitesse. Ce montant est si minuscule que vous ne le remarquerez jamais, mais si vous voyagez à une vitesse proche de la lumière, les différences s'accumulent assez rapidement.
Mais cela devient encore plus intéressant que cela. Si vous pouviez en quelque sorte construire une fusée capable d'accélérer à 9,8 mètres / seconde au carré, et que vous alliez de plus en plus vite, vous atteindriez la vitesse de la lumière dans environ un an, mais de votre point de vue, vous pourriez simplement continuer à accélérer . Et plus vous accélérez, plus vous avancez et plus le temps que le reste de l'Univers éprouve.
La conséquence vraiment étrange, cependant, est que de votre point de vue, grâce à la relativité, les temps de vol sont compressés.
J'utilise le calculateur relativiste de vaisseaux étoiles sur convertalot.com. Vous devriez aussi l'essayer.
Pour commencer, envolons-nous vers l'étoile la plus proche, à 4,3 années-lumière. J'accélère à mi-chemin à une belle 1G confortable, puis je me retourne et décélère à 1G. Cela ne me semblait que 3,5 ans, mais de retour sur Terre, tout le monde a vécu près de 6 ans. Au point le plus rapide, j'allais à environ 95% de la vitesse de la lumière.
Intensifions cela et voyageons jusqu'au centre de la Voie lactée, située à environ 28 000 années-lumière. De mon point de vue, seulement 20 ans se sont écoulés. Mais de retour sur Terre, 28 000 ans se sont écoulés. Au point le plus rapide, j'allais 99,9999998 la vitesse de la lumière.
Allons plus loin, que diriez-vous de la galaxie d'Andromède, située à 2,5 millions d'années-lumière. Le voyage ne me prend que 33 ans pour accélérer et ralentir, tandis que la Terre a connu 2,5 millions d'années. Voyez comment cela fonctionne?
J’ai promis de vous faire exploser l’esprit et le voici. Si vous vouliez voyager à une accélération 1G constante, puis à une décélération jusqu'au bord même de l'Univers observable. C'est une distance de 13,8 milliards d'années-lumière; vous ne feriez l'expérience que d'un total de 45 ans. Bien sûr, une fois arrivé là-bas, vous auriez un Univers observable très différent, et des milliards d'années d'expansion et d'énergie sombre auraient repoussé les galaxies beaucoup plus loin de vous.
Certaines galaxies seront tombées sur l'horizon cosmique, où aucun laps de temps ne vous permettra de les atteindre.
Si vous vouliez voyager à 100 billions d'années-lumière, vous pourriez faire le voyage en 62 ans. Au moment où vous êtes arrivé, l'Univers serait très différent. La plupart des étoiles seraient mortes il y a longtemps, l'Univers serait à court d'hydrogène utilisable. Vous auriez laissé un univers vivant et prospère des milliards d'années dans le passé. Et vous ne pourrez jamais revenir.
Nos bons amis de Kurzgesagt ont couvert un sujet très similaire, discutant des limites de l'exploration de l'Univers par l'humanité. C'est merveilleux et vous devriez le regarder dès maintenant.
Bien sûr, créer un vaisseau spatial capable d'une accélération 1G constante nécessite des énergies que nous ne pouvons même pas imaginer et que nous n'acquérirons probablement jamais. Et même si vous le faisiez, l'Univers dont vous jouissez serait un souvenir lointain. Alors ne soyez pas trop enthousiaste à l'idée de vous avancer rapidement des milliards d'années dans le futur.
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