Меняется ли температура при околосветовых скоростях?
Меняется ли температура при околосветовых скоростях?
Вопрос совсем не о том, происходит ли нагрев при больших скоростях, а про одну и ту же температуру, но с разных ИС (о том, как это можно измерять - не спрашиваю, это дело будущего).
Итак, внутри корабля 20° (и на Земле, и в полёте, по внутреннему термометру). При максимальных скоростях время, как известно, идёт относительно медленнее. Значит, скорость молекул, относительно Земли, будет быстрее. Как это отразится на измерении температуры относительно Земли?
Доводы о том, что меняется метрика (при больших скоростях) мне ни о чём не говорят: метрика меняется только вдоль движения (или это, всё-таки, не так?).
Ответы (2):
Для пассажиров такого корабля ничего не измениться. Внешний наблюдатель, который "двигается" относительно корабля (ну, всё же относительно), зафиксирует эффект Доплера во времени. Для приближающихся к нему частей корабля, его "термометр" зафиксирует миллион градусов Кельвина (это к примеру), температура в каюте (вид через иллюминатор) будет для него 1000000 + 370 Кельвина, температура космонавта, соответственно, ещё на 16 градусов выше.
Для удаляющихся частей корабля он ничего не измерит - фактически, "доплер" уведет в радиодиапазон тепловое излучение этих частей корабля и "термометр покажет ноль.
А вот для той части корабля, которая строго перпендикулярна наблюдателю, он получит неискаженные "доплером" температуры - 370, 390 в каюте и 406 для самого космонавта (в Кельвинах, разумеется). Не забываем, что время станет плоским в данном инциденте и наблюдатель как раз окажется в этой плоскости.
При желании, это можно выразить в тензорах, компоненты времени "расщепятся" в соответствующих направлениях в пространстве. Но всё это только для движения относительно чего-то. На горизонте черной дыры те же эффекты, с той разницей, что в плоскости горизонта темп времени строго равен нулю, время становиться (вырождается) двумерным. Уже "за горизонтов" (с внутренней стороны этого горизонта), темп времени становиться отрицательным, энтропия меняет знак, никакие связи между элементарными частицами невозможны, вещество распадается до... и нам пока неизвестно, какие физические эффекты имеют место "... там, за горизонтом...".
Не мучайте себя бредовыми идеями. Материальное тело размером с космический корабль не может себя разогнать до околосветовой скорости. Для этого в такой корабль нужно заключить несколько масс вселенных, а затем из "выплюнуть" с огромной скоростью, дабы создать реактивную тягу. Это, как минимум. А вообще то на 23 порядка больше понадобится массы.
Летают со скоростью света пока только частицы не имеющие массы покоя. Остальные частицы с массой летают куда медленнее. И как только их пытаются разогнать быстрее, их масса, согласно теории относительности возрастает, и из этой затеи ничего не получается. Как известно, если любую частицу с массой разогнать до скорости света, масса ее станет бесконечно большой. Это все из той же формулы Эйнштейна.
Так что мы можем рассуждать только об элементарных частицах. А у них, как известно, понятия температуры не существует. Температура - это тепловое движение атомов. Но никак не элементарных частиц. Например, альфа частица является ядром гелия. Вроде бы "материальное тело". Но так она и летает со скоростью всего 20 000 км в секунду. Это в 15 раз медленнее света.