Informacje

Podróż do Andromedy: Fizyka, Czas i Granice Nauki

Bohaterowie gry Mass Effect: Andromeda udają się 600-letnią podróż do Andromedy, sprawdźmy czy jest to fizycznie możliwe. https://patronite.pl/SciFun

Jesteśmy świadomi, że podróż do innej galaktyki to ogromne wyzwanie, które znacznie przekracza możliwości naszych obecnych technologii. Nawet jeśli pominiemy problemy z paliwem i ciężarem statku, sama odległość do Galaktyki Andromedy stanowi barierę, której dotychczas nie potrafimy przełamać. Nasz umysł musi przyzwyczaić się do faktu, że Księżyc jest bliski, ale gwiazdy są dalekie, a inne galaktyki są nieosiągalne w skali ludzkiego życia.

Ograniczenia tradycyjnych napędów rakietowych

Tradycyjne rakiety chemiczne są w stanie dotrzeć do najbliższych gwiazd, ale zajęłoby to około 100 000 lat. Jest to czas, w którym ludzkość by już nie istniała w obecnej formie. Nawet silniki jonowe i plazmowe, które mają wyższy impuls właściwy, nie są wystarczające do podróży międzygwiazdowych w krótkim czasie. Ich niska siła ciągu wymagałaby działania przez dziesiątki tysięcy lat, co czyni je niewystarczającymi do osiągnięcia celu w Andromedzie.

Alternatywne metody napędowe

Mogliśmybyśmy rozważyć użycie napędu z impulsami jądrowymi, który rzucałby za sobą miniaturowe bomby atomowe. Moglibyśmy również zastosować żagle słoneczne o gigantycznej rozpiętości lub flotę laserów z Księżyca. Istnieją też koncepcje rakiet z antymaterią czy napędu ramjet termojądrowego, który syntetyzuje atomy wodoru z przestrzeni międzygwiazdowej. Żadne z tych rozwiązań jednak nie przyspieszyłoby dużego statku kosmicznego tak, aby dotrzeć do Andromedy w jakimkolwiek rozsądnym czasie.

Odległość do Andromedy

Galaktyka Andromedy nie jest oddalona o 1000 lat świetlnych, lecz o 2,5 miliona lat świetlnych od Ziemi. Nawet zakładając, że opracujemy fantastyczny napęd, który przyspieszy statek arkę do 90% prędkości światła, podróż trwająca prawie 3 miliony lat nadal jest zbyt długa dla cywilizacji. Bariera prędkości światła absolutnie wyklucza sens i realizm takich podróży w konwencjonalnym rozumieniu.

Teoria względności i zwolnienie czasu

Gdyby nie jedna rzecz, teoria względności specjalnej wskazuje, że jeśli przyspieszysz do prędkości zbliżonych do światła, czas wokół Ciebie zaczyna płynąć inaczej niż dla obserwatorów w spoczynku. Jeśli osiągniesz 0,97 prędkości światła i polecisz przez rok, to na Ziemi miną 4 lata. Dotarłeś do najbliższej gwiazdy w roku, mimo że jest ona oddalona o 4 lata świetlne, i nie przekroczyłeś prędkości światła.

Podróż do Andromedy w 600 lat

Bohaterowie gry pokonali tę odległość w 600 lat, co sugeruje użycie nadprzestrzeni lub innej technologii. Jeśli przyspieszymy statek arkę do odpowiedniej ułamka prędkości światła, zwalniamy czas na pokładzie 4152 razy. Jest to takie zwolnienie, że podróż, która według zegara Ziemi zajmie 2,5 miliona lat, na pokładzie statku zajmie 602 lata.

Niemożliwość typu I

Michio Kaku nazwał nadanie statkowi prędkości światła niemożliwością typu I. Oznacza to, że obecny stan naszej najlepszej wiedzy fizycznej czyni to możliwym, ale po prostu nie możemy technicznie tego dobrze zrobić. Jest to coś, co wymagałoby przełomów w naszej wiedzy i technologii, których obecnie nie posiadamy.

Podsumowanie

Podróż do Andromedy to marzenie, które w obecnych warunkach fizycznych jest nierealne bez wykorzystania efektów relatywistycznych. Możemy jedynie podróżować w czasie, który dla nas jest znacznie krótszy niż dla reszty wszechświata. To fascynujące, ale wymagałoby technologii, której nie znamy i której nie możemy obecnie stworzyć.

Słowa kluczowe