Математические расчеты в «Изобретении»
Автор: Линн ИкоКаждое научно-фантастическое произведение должно быть связано с реальностью — так описываемые события и научные достижения с бо́льшей долей вероятности могут воплотиться в нашем мире — в близком или далеком будущем.
В цикле «Изобретение» любое число, связанное со скоростью и временем полета космического корабля в разных точках пути, не случайно, а базируется на расчетах.
Конечно, эти числа только приближены к реальности, так как я не специалист в этой области. Но, на мой взгляд, это вполне допустимо для фантастического произведения.
Исходные данные:
- Расстояние между планетами — Метаморфоза и Земля — 3,56 св. л.
- Максимальная скорость, которую может развить корабль — 0,8 скорости света.
- На планетах разное течение времени (на Земле в 2 раза медленнее).
И несколько сюжетных ситуаций, требующих расчетов:
- Полет ракеты для уничтожения Земли
- Полет испытательного макета для экспедиции на Землю
- Полет ракеты с экипажем на Землю
В расчетах использовались формулы:
- релятивисткого равноускоренного движения
- скорости, времени и расстояния
- арифметической прогрессии
1. Полет ракеты для уничтожения Земли
Данные:
| Скорость света (c) | 1 |
| Ускорение (a) | 1,5 |
| Конечная скорость (v) | 0,8 |
| Схема движения | ускорение + движение с постоянной скоростью |
Итог (по времени Метаморфозы):
- Время ускорения (t1): 1 г.
- Время движения с постоянной скоростью (t2): 6,2 г.
- Общее время полета: 7,2 г.
- Время ожидания сигнала о достижении конечной точки: 3,56 г.
Вывод: Информация о достижении конечной точки будет известна через 10,8 лет после запуска.
2. Полет испытательного макета для экспедиции на Землю
Данные:
| Скорость света (c) | 1 |
| Ускорение (a) | 1,5 |
| Конечная скорость (v) | 0,5 |
| Схема движения | ускорение + торможение (разворот) ускорение + торможение |
Итог (по времени Метаморфозы):
- Скорость на 11 день полета: 13500 км/с.
- Сигнал о достижении скорости в 100000 км/с: 100 д. после запуска
- Сигнал о достижении 0,5 скорости света: 183 д. после запуска
- Сигнал о полном торможении: 373 д. после запуска
- Общее время полета: 600 д.
3. Полет ракеты с экипажем на Землю
Данные:
| Скорость света (c) | 1 |
| Ускорение (a) | 1 |
| Конечная скорость (v) | 0,8 |
| Схема движения | ускорение + движение с постоянной скоростью + торможение |
Итог:
- Общее время полета (по корабельному времени) (t0): 3,9 г.
- Общее время полета (по времени Метаморфозы) (tМ): 8,2 г.
- Общее время полета (по времени Земли) (tЗ): 4,1 г.
Разумеется, мало кто будет проверять точность чисел и значений в художественной литературе. Но для меня это весьма интересный опыт — подобным способом оживить выдуманную историю и приблизить ее к реальному миру.