Теория Эйнштейна
Теория Энштейна основанана предположении,что два тела не могут двигаться друг относительно друга со скоростью, превышающей скорость света.
На первый взгляд это делает невозможным пилотируемые межзвездные перелеты, потому как с такой скоростью длительность путешествия даже до ближайших звезд превышает все рамки человеческого терпения и продолжительности жизни. НО ЭТО НЕ ТАК.
Дело в том что одним из последствий этой теории является эффект замедления времени внутри подвергающихся ускорению систем, в частности внутри космических кораблей.
Замедление времени Z равняется отношению отрезка времени внутри корабля t к отрезку времени на Земле Т :
Z=t/T
И из теории Энштейна:

где v - скорость корабля
с - скорость света
Из этой формулы следует, что чем ближе к скорости света разгонится корабль, тем медленее будет течь время на его борту.
К примеру корабль, летящий со скоростью 0,997с, где с- скорость света, замедлит внутреннее время до 7,7% времени Земли. Тоесть такой корабль долетит за 22 года до Фомальгаута с точки зрения Землян, в то время как для экипажа полет займет лишь 1 год и 8 месяцев!
Отсюда вывод: Теория Энштейна не запрещает пилотируемые межзвездные перелеты, более того она делает их достижение более легким.
Понятие внутренней скорости
Из предыдущего примера видно различие между временем на Земле и временем на космическом корабле.Допустим экипаж не знает теории Энштейна и понятия не имеет о ее последствиях. Тогда зная расстояние, до Фомальгаута, измереное еще на Земле,и свое время путешествия, они могли бы подумать, что в 11 раз превысили скорость света. Это и называется внутренней скоростью. Так как для нас критично именно время путешествия экипажа t, а расстояние проще считать в еденицах, померяных на Земле Sзем, то Sзем/t и равняется внутренней скорости корабля. Тоесть это та мнимая скорость с которой корабль летит c точки зрения незнающего теорию относительности экипажа. Внутрення скорость хороша, когда требуется сравнить возможности космических кораблей с точки зрения классической теории и теории Энштейна.
Итак как же повлияла теория Энштейна на Формулу Циолковского
Если теория Энштейна верна, то ракета будет двигаться по следующей формуле:

где:
v - внутренняя скорость до которой разгонится ракета
L - энергоемкость топлива
с - скорость света
m - масса топлива
М - масса корабля
Даже для термоядерного топлива разница между этой и классической формулой столь мала, что ее можно не принимать во внимание, но если Вы любите поэксперементировать, то здесь можете подсчитать сколько Вам потребуется топлива, чтобы достигнуть:

или другой звезды, расположенной на растоянии
пс от Солнца
введите топливо
или введите его энергоемкость:
х10 встепени Дж/кг
Введите массу Вашего корабля:
тонн
Введите максимальную длительность путешествия:
месяцев

Теория Энштейна также меняет классические законы механники. Вчастности, если теория энштейна верна, то изменится и формула импульсного двигателя. По Энштейну:

где:
v - внутренняя скорость до которой разгонится ракета
L - энергоемкость топлива
с - скорость света
m - масса топлива
М - масса корабля
В нижеследующей таблице показано сколько топлива нужно на еденицу массы корабля с импульсным двигателем, чтоб достигнуть различных внутренних скоростей:(иначе говоря во сколько раз топлива должно быть больше чем масса самого корабля)
топливо/скорость0,3с
термоядерное
(водород)
761182318459749
термоядерное
(дейтерий+тритий)
121153425988641134
ядерное
(Уран-235)
504651389242935094605
жидкое
(бензин+кислород)
3,8х1083,5х1091,05х10101,8х10102,6x1010*
твердое
(бездымный порох)
9,4х1088,9x1092,6x1010***

Сравните эту таблицу с той ,что прилагается к описанию классического импульсного двигателя. Чувствуете разницу?
Ниже прилагается форма в которой можно подсчитать сколько Вам понадобится топлива для импульсного двигателя чтобы долететь до

или другой звезды, расположенной на растоянии
пс от Солнца
введите топливо
или введите его энергоемкость:
х10 встепени Дж/кг
Введите массу Вашего корабля:
тонн
Введите максимальную длительность путешествия:
месяцев

HOME

Сайт создан в системе uCoz