Василий Купцов:
Если уж пошел разговор о том, что не скоро сказка сказывается, то уж о том, что не скоро скорость достигается, я не могу не сказать. К сожалению, прошли времена, когда фантасты что-то считали. Скажем, сколько времени надо разгоняться с предельно допустимым ускорением (предельным для человеческого организма, испытывающим перегрузку), чтобы достичь скорости света. Если при этом создается 1G, то чуть меньше года. А если кто и помнит, то уж наверняка забывает, что надо еще и затормозиться! То есть еще год. Ладно, так, «по Циалковскому», в фантастике уже давно никто не летает, придумали разные конвертеры пространства и так далее. Но, извините, даже просто разогнать космический корабль в процессе боя (в космических фильмах все время воюют) — это все равно какое-то время, ограниченное все тем же предельно допустимым для человеческого организма ускорением, или, как следствие, перегрузкой.
Виктор Стопков:
Еще о красном смещении.
Помимо эффекта Доплера действует еще один эффект — релятивистское замедление времени. Излучающие свет атомы подобны крошечным часам, и когда они быстро движутся (или когда мы быстро движемся по отношению к ним — это одно и то же), эти часы замедляют ход. Соответственно спектр излучения сдвигается в красную область. Причем независимо от направления движения, то есть это работает и для приближающихся объектов, и для удаляющихся.
Правда, этот эффект действует слабее, чем эффект Доплера, пока скорость не слишком велика. Но по мере приближения к скорости света он становится все заметнее. Так, при скорости 0,995с всего лишь в секторе 50° из 360° будет наблюдаться фиолетовое смещение, а в остальных 310° — красное.
И есть еще один любопытный феномен. Представьте, что вы сидите в автомобиле на обочине дороги, и льет дождь. Капли дождя будут попадать на лобовое и заднее стекло примерно одинаково часто, не так ли? А вот если вы разгонитесь до 90 км/ч, то заднее стекло будет практически сухое (если не ветра и не заливает с крыши). Примерно так же для пассажира космического корабля все звезды будут постепенно переползать в носовой иллюминатор по мере роста скорости. Так что при скорости близкой к скорости света, куда бы вы ни летели, наше Солнце будет почти прямо по курсу. Там же, правда, будут и все остальные звезды и галактики, так что разглядеть именно Солнце будет затруднительно.
Данные взяты из книги «Космические рубежи теории относительности», Эрик Кауфман.
О движении при скорости < с.
Встречаются совершенно уморительные ляпы, когда авторы НФ пытаются как-то обыграть в книгах эффекты теории относительности. Например, в книге «Каллисто», автор Георгий Мартынов (если я не ошибаюсь — читал ее еще школьником), подробно рассказывается, как именно растет масса движущегося тела по мере роста скорости. Ясное дело, растет, об этом и в школьных учебниках пишут. Ну и расписывается, как тяжело несчастным космонавтам брести по коридорам звездолета (да, этот пассаж тогда же навсегда врезался в память). Ха, да ведь теория Эйнштейна на том и построена, что не существует никакой абсолютной скорости. Да, внешний наблюдатель заметил бы замедление времени на корабле, и сокращение размеров всех тел (по вектору движения), и увеличение массы смог бы почувствовать на собственной шкуре — например, если бы со звездолета уронили гайку ему на голову, то она ударила бы гораздо энергичнее, чем по теории Ньютона.
Однако же сами космонавты ничего подобного за собой бы не заметили. А если бы и заметили, то одним этим легко опровергли бы теорию относительности — ведь этим бы они доказали существование выделенной системы отсчета. Странно, что Мартынов не догадался обыграть еще релятивистское сокращение размеров!
О полете в космосе.
В одной книге Алекса Орлова описываются различные типы боевых космических кораблей будущего. В числе прочих тактико-технических характеристик упоминается, что вот для корабля данного класса максимальная скорость составляет столько-то километров в секунду, а для другого (более мощного) — скажем, вдвое больше. То есть автор полагает, что данный корабль может разогнаться, например, до 70 км/с, а больше — уже никак. Ха! Вы представьте себе картинку — пилот жмет на газ целый час, полная тяга, а скорость не возрастает! Черт, да что же мешает лететь? (Плохому танцору все время что-то мешает.) Ну будь это автомобиль — ясное дело, сопротивление воздуха, и прочие потери на трение. А в вакууме?
Досадная оговорка встретилась даже у Станислава Лема, в одном из рассказов о пилоте Пирксе — «Патруль». По ходу дела «… Пиркс дал задний ход, применяя тормозные дюзы как ускорительные. Такие вещи полагается уметь делать, это элементарный пилотаж. Сначала было минус 1 g, потом минус 1,6, минус 2. Задним ходом ракета шла не так идеально, как на обычной тяге. Нос чуточку качался — все-таки тормоза приспособлены для торможения, а не для ускорения ракеты».
По поводу последних двух фраз — а в чем разница между торможение и разгоном, если движение происходит в вакууме? Явно же ракета тормозит не за счет трения, а как е й положено — выбросом раскаленного газа (или пучка ионов, да хотя бы и фотонов) вперед, по направлению движения — через носовые дюзы, по-видимому. В таком случае совершенно безразлично, гасит ли она скорость с 200 км/с до 0, или разгоняется задним ходом с 0 до минус 200 км/с — абсолютной скорости вообще не существует, и двигаться можно лишь относительно чего-либо.