Ich denke du meinst, wie sieht die Außenwelt aus, wenn du mit nahezu Lichtgeschwindigkeit reisen könntest?

Machen Sie sich bereit, enttäuscht zu werden. Entschuldigung an alle Star Wars & Star Trek-Fans und SF-Leser überall.

Diese Vorstellung von einem streifigen Sternenfeld ist möglicherweise falsch, da Hollywood die CMB vergessen hat.

Stattdessen ist das folgende Bild anscheinend korrekt:

Nicht viel, nach all der Anstrengung, fast die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen?

Bildquelle und Auszüge aus Blick aus dem Fenster mit nahezu Lichtgeschwindigkeit

Eine Gruppe von Physikstudenten an der Universität von Leicester hat herausgefunden, dass eine Besatzung in der Ferne eine riesige, verschwommene Kugel sehen würde, wenn ein Schiff fast mit Lichtgeschwindigkeit fahren könnte.

Für ihre Studie gingen die Studenten davon aus, dass sich der Millennium Falcon (ja, dies war der in der Studie verwendete Wortlaut) mit 99,99995 Prozent der Lichtgeschwindigkeit (c) bewegt, wenn er an der Erde vorbei in Richtung Sonne (bei a) fliegt Entfernung von 1 AU). In Übereinstimmung mit den von Albert Einstein festgelegten Gesetzen und im Gegensatz zu einigen Science-Fiction-Interpretationen der Raumfahrt, die schneller als Licht ist (d. H. "Hyperraum"), konnten die Schüler offensichtlich keinen Wert größer als c annehmen

Die Forschungsgruppe stellte fest, dass bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit die kosmische Hintergrundstrahlung die Ansicht dominiert

Ein Doppler-Blueshift-Effekt würde durch die elektromagnetische Strahlung - einschließlich sichtbarem Licht - erzeugt, die sich schnell auf die Besatzung zubewegt. Dieser Effekt würde laut den Forschern die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung verkürzen.

Aus Sicht der Besatzung würde die höhere Frequenz des Lichts benachbarter Sterne das zuvor sichtbare Spektrum in den Röntgenbereich umwandeln und diese Sterne für das menschliche Auge unsichtbar machen. Es wurde auch entdeckt, dass der Röntgendruck die Geschwindigkeit von Raumfahrzeugen verringern würde.

Ich möchte 4 möglicherweise hervorstechende Punkte von Rob Jeffries in Bezug auf das obige Bild und meine Antwort aufnehmen:

1. Wie soll die Winkelskala dieses Bildes sein? Um den Mikrowellenhintergrund so blau zu verschieben, dass er blau / weiß aussieht, ist eine Rotverschiebung um den Faktor $ >2000 $ erforderlich, was in der Tat die angegebene Geschwindigkeit ergibt. Dies entspricht einem Lorentz-Faktor von $ \ gamma = 1000 $. Wäre der "Blob" also nicht tatsächlich ein kleiner Punkt mit einer Winkelausdehnung von $ \ sim \ gamma ^ {- 1} = 0,06 $ Grad.

2. Das angebliche Bild hat keine Winkel- oder Intensitätsskala, daher kann seine Richtigkeit nicht festgestellt werden. Ich behaupte, dass bei dieser Geschwindigkeit der gezeigte "Blob" tatsächlich ein winziger Punkt mit einem Durchmesser von einem Bruchteil eines Grades sein sollte, so dass das, was gezeigt wird, ziemlich irreführend ist (und in den tatsächlich genannten Papieren nicht vorkommt).

3. Kollisionen mit Weltraumstaub würden Ihr Schiff bei diesen Werten von $ \ gamma $ zerstören (es sei denn, Sie können es so bauen, dass es Stößen standhält, die Tonnen TNT von Staubkörnern der Masse $ 10 ^ {- 7} \, $ entsprechen Weitere Informationen finden Sie unter arxiv.org/pdf/1503.05845.pdf.

4. Eine vollständige Antwort sollte zumindest die relativistische Aberration erwähnen.

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Basierend auf Relativistic Abberation - Wikipedia

Dieser Effekt hängt nicht von der tatsächlichen Entfernung zwischen dem Beobachter und der Strahlungsquelle ab.

Angenommen, wir befinden uns im Rahmen der Beobachter. Für sie bewegt sich die Quelle in einem Winkel $ \ theta _ {s} $ mit der Geschwindigkeit $ v $ relativ zu einem Vektor, der von der Quelle (zu dem Zeitpunkt, als das Licht emittiert wurde) zu den Beobachtern im Raumfahrzeug gezogen wurde.

Die Gleichung, die dann zur Beschreibung der Aberration der Lichtquelle gilt, lautet $$ \ cos \ theta _ {o} = \ frac {\ cos \ theta _ {s} - \ frac vc} {1- \ frac vc \ cos \ theta _ {s}}. $$

Relativistisches Strahlen tritt auf: Lichtstrahlen, die von der Quelle zum Betrachter emittiert werden, werden in Richtung der Bewegungsrichtung der Quelle (relativ zum Beobachter) geneigt, sie bilden effektiv einen Kegel in Bewegungsrichtung des Raumfahrzeugs.Licht, das von einem sich bewegenden Objekt empfangen wird (z. B. der Blick von einem sehr schnellen Raumfahrzeug), scheint ebenfalls in Richtung seiner Bewegungsrichtung konzentriert zu sein

Eine Folge davon ist, dass von einem Vorwärtsbeobachter normalerweise erwartet werden sollte, dass er einen größeren Anteil des Objektlichts abfängt als von einem Rückwärtsbeobachter.Diese Lichtkonzentration in Vorwärtsrichtung des Objekts wird als "Suchscheinwerfereffekt" bezeichnet

Einfach ausgedrückt ist das gesamte Universum von schwachen Mikrowellen gefüllt.Diese Mikrowellen sind tatsächlich Energie, die zum Zeitpunkt des Urknalls abgegeben wird.Dies wird als kosmischer Mikrowellenhintergrund bezeichnet.

Wenn Sie nun gemäß dem Doppler-Effekt mit nahezu Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, nimmt die Frequenz dieser Wellen zu und sie fallen unter das sichtbare Lichtspektrum.

Hier können Sie die genaue Frequenzänderung berechnen.

Das gesamte Universum vor Ihnen leuchtet also auf und Sie können nur ein helles Licht wie @ count_to_10 sehen, das im zweiten Bild erwähnt wird.

Während dieser Zeit wandelt sich das Licht der Sterne vom sichtbaren Spektrum in höherfrequente Gammastrahlen um.In einem mit hellem Licht gefüllten Universum sind Sterne möglicherweise nicht mehr sichtbar.

Dies ist eine Ergänzung zu count_to_10s Antwort. Ich möchte eine Visualisierung bereitstellen, anstatt Sie mit Mathematik zu belästigen.

Wenn Sie sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, sehen Sie den Stern nicht auf sich zukommen, sondern es scheint, als würde der Stern beim Beschleunigen von Ihnen zurücktreten, da sich Ihr Sichtfeld vergrößern würde. Sie können also Dinge hinter sich sehen, hier die Erklärung. Das gesamte Licht, das Sie erreicht, wird bläulich verschoben, wie das Bild in der Antwort von count_to_10 zeigt.

Es ist der CMB, der in das sichtbare Spektrum bläulich verschoben wird.

Also mein Freund, wenn Sie ein Star Wars-Fan sind, tut mir leid, es ist nicht realistisch, da die Crew des Millennium Falcon eines wie dieses Bild oben sehen würde. Aus der Sicht von Han, Luke und Leia würde die Wellenlänge des Lichts benachbarter Sterne abnehmen und sich aus dem sichtbaren Spektrum in den Röntgenbereich verschieben - wodurch diese Sterne für das menschliche Auge unsichtbar würden.

Dieses video zeigt eine tatsächliche Simulation.

Nützliche Quelle:

1. http://io9.gizmodo.com/5976041/this-is-what-it-would-real-look-like-to-travel-at-near-lightspeed
2. http://www.fourmilab.ch/cship/aberration.html
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