Виктор "Витус" Вагнер ([info]vitus_wagner) wrote,
@ 2009-07-02 10:33:00
Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend  Next Entry
Entry tags:xxiii век

Галактическое время
У цивилизации, освоившей межзвездные перелеты (не важно, на релятивистских звездолетах или через какие кротовые норы) неизбежно встанет задача установления единого стандартного времени.

Это необходимо хотя бы для создания и поддержания в актуальном состоянии навигационных карт - ведь звезды обладают заметными собственными движениями, и соответственно, положение звезд на карте нужно приводить к некоему стандартному моменту времени, чтобы можно было пересчитать на требуемый момент (который тоже нужно уметь определить).

Можно предположить, в качестве фантастического допущения, что возить атомные часы на кораблях не получается. На досветовом корабле слишком сложно учесть все необходимые релятивистские эффекты, а что делается с часами в процессе перелета через "кротовую нору" или что-то в этом роде - это вообще полный простор для фантазии.

Cоответственно, надо определеять время по каким-то астрономическим событиями.

На Земле, после полутора сотен лет использования хронометров задачу определения долготы чисто астрономическими методами с приемлемой для навигации точностью научились решать где-то в конце XIX-начале XX века. Появился метод лунных расстояний, и таблицы затмений спутников Юпитера.

Но Земля с астрономической точки зрения - точечный объект. Поэтому событие, удаленное от Земли хотя бы на несколько сотен миллионов километров (как система Юпитера)наблюдается на всей Земле одновременно. В случае межзвездных расстояний это не так.

Поэтому придется вводить поправку на радиальное расстояние до наблюдаемого объекта. И поправка эта будет измеряться годами и столетиями.

Вот какие внегалактические объекты можно предложить на роль эталона времени?

Мне кажется разумным вариантом отнаблюдать несколько десятков цефеид в какой-нибудь соседней галактике. Очевидно, знание фазы десятков закономерно переменных звезд дает положение на интервале времени, равном наименьшему общему кратному их периодов.




(81 comments) - (Post a new comment)


[info]cema
2009-07-02 06:53 am UTC (link)
Цефеиды давно используются.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:04 am UTC (link)
Но не для задачи синхронизации времени между точками, разнесенными на десятки парсек. А речь именно об этой задаче.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

какой такой синхронизации?! - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 07:24 am UTC
Re: какой такой синхронизации?! - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 07:29 am UTC
эээ? а не проще ли.. - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 07:34 am UTC
Re: эээ? а не проще ли.. - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 07:38 am UTC
гмы? положение? - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 07:42 am UTC
Re: гмы? положение? - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 07:51 am UTC
не все так плохо. - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 07:58 am UTC
Re: гмы? положение? - [info]http://sepulcarium.org/blog/, 2009-07-02 09:02 am UTC
Re: какой такой синхронизации?! - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 08:26 am UTC
ну да, все так. и? - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 08:32 am UTC
Re: ну да, все так. и? - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 02:24 pm UTC

[info]moonrainbow
2009-07-02 07:02 am UTC (link)
Реальный вариант. Только лучше брать даже не одну галактику, а хотя бы три - для проверки вычислений.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:05 am UTC (link)
Вот только если звезда, на которой мы синхронизируем время, окажется по лучу ближе к той галакике, чем Земля, у нас не будет эталонного ряда наблюдений.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

(no subject) - [info]moonrainbow, 2009-07-02 01:36 pm UTC
(no subject) - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 02:24 pm UTC

[info]aaluck
2009-07-02 07:20 am UTC (link)
А какая погрешность у цефеид?
Кроме того, это на Земле свет распростроняется мгновенно. В Галактике он ползет годами. Можно, чтобы и время тоже ползло, на манер нашего поясного, но тогда время, привязанное к цефеидам одной внешней галактики будет иметь слишком мало отношения к времени в цефеидах другой. Задача сложнее, чем кажется.
Тем более, что разные звезды движутся друг относительно друга со скоростями порядка 10 км/с, и релятивистские эффекты при точных измерениях времени будут заметны.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:26 am UTC (link)
Для навигационных целей достаточно точности порядка суток. За сутки звезда уйдет максимум на пару миллионов километров. При такой точности релятивистскими эффектами от собственного движения звезд можно пренебречь и считать все звезды освоенного куска Галактики принадлежащими к одной системе отсчета.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

(no subject) - [info]aaluck, 2009-07-02 07:30 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 07:33 am UTC
(no subject) - [info]aaluck, 2009-07-02 07:48 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 08:12 am UTC
(no subject) - [info]blacklion, 2009-07-02 12:58 pm UTC
(no subject) - [info]dbg, 2009-07-05 02:02 pm UTC
(no subject) - [info]blacklion, 2009-07-06 08:50 am UTC
(no subject) - [info]dbg, 2009-07-06 06:17 pm UTC
(no subject) - [info]tyrex, 2009-07-02 09:22 am UTC

[info]svinobaza
2009-07-02 07:23 am UTC (link)
Вопрос в точности, которая требуется.

И зачем отметать сразу хронометры. Мы сейчас учитываем релятивистику для небольших скоростей, пройдет чуть больше времени и сможем учесть для очень больших скоростей. А если при перелёте через "кротовую нору" сдыхает атомный хронометр, то почему человек не помирает? И что делается с кварцем?

Вопрос нужно разделить на два - наиболее высокоточная синхронизация шкал времени для планет, для которой наверно будет использоваться не один метод и определение времени на корабле в пространстве. Только тут на мой взгляд вопрос именно в точности. Предварительное значение, с точностью до недели или дня будет скорее всего известно

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:31 am UTC (link)
И зачем отметать сразу хронометры
Затем, что неинтересно.

А если при перелёте через "кротовую нору" сдыхает атомный хронометр, то почему человек не помирает?
Он не сдыхает. Просто если его свозить туда-обратно, его показания будут отличаться от показаний хронометра, который никуда не возили, на месяц-другой в произвольную сторону случайным образом. Понятно, что человеку от того, что ему украли или добавили месяц жизни, ничего не сделается.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

(no subject) - [info]svinobaza, 2009-07-02 07:55 am UTC

[info]coctic
2009-07-02 07:34 am UTC (link)
Единого стандартного времени в какой системе координат? И не будут ли проявления релятивистских эффектов на таких больших расстояниях сбивать точность настолько, что такое единое время окажется просто бесполезным?

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:36 am UTC (link)
Очевидно, что с системой координат, связанной со средним галактическим движением звезд.
Тем более, что вообще-то я рассматриваю случай, когда радиус освоенной человечеством части Галактики не превышает килопарсека. Если бы было больше, тэг бы стоял не XXIII век, а XXIV или XXV.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

(no subject) - [info]coctic, 2009-07-02 07:40 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 07:46 am UTC
(no subject) - [info]coctic, 2009-07-02 07:51 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 08:02 am UTC
(no subject) - [info]coctic, 2009-07-02 08:05 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 08:10 am UTC
(no subject) - [info]permea_kra, 2009-07-02 08:36 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 08:41 am UTC
(no subject) - [info]permea_kra, 2009-07-02 08:45 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 08:50 am UTC
суть не изменится - модель нужна - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 09:01 am UTC
Re: суть не изменится - модель нужна - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 09:06 am UTC
авотфиг! 8) - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 09:09 am UTC
Re: авотфиг! 8) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 09:15 am UTC
эээ.. я как-то запутался в задаче.. - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 09:21 am UTC
(no subject) - [info]alamar, 2009-07-02 09:50 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 10:07 am UTC
(no subject) - [info]suvorow_, 2009-07-02 08:49 am UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 09:03 am UTC
(no subject) - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 02:27 pm UTC
(no subject) - [info]vitus_wagner, 2009-07-02 02:52 pm UTC
(no subject) - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 03:30 pm UTC

[info]suvorow_
2009-07-02 07:49 am UTC (link)
Жопа только в том, что само сверхсветовое движение нарушает принцип причинности, а, значит, никакой одновременности достичь нельзя.

Ещё раз.

Вот мы прилетели на звезду. Неважно на чём. Но эта звезда движется в сторону галактики, цефеиду в которой мы используем, как репер, со скоростью 100 км/с. В то время, как наша Земля движется от этой галактики с той же скоростью 100 км/с.

Наблюдаемый период цефеиды должен быть одинаковым на каждой станции, т.к. замедление из-за движения по СТО одинаковое.

Но!

Из-за того же СТО время течёт медленнее у корреспондента, чем у меня, где бы я ни находился, т.к. скорость относительного движения 200 км/с. Таким образом, однажды синхронизированные по цефеиде, часы моментально разойдутся.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 07:57 am UTC (link)
Ну, принцип причинности нарушает далеко не любое сверхсветовое движение.
В предположении о существовании мнговенного перемещения можно сконструировать такую траекторию движения между движущимися объектами, что принцип причинности нарушится. Но существует огромное количество других траекторий, которые принцип причинности не нарушают. Соответственно, можно предположить, что в рамках физики гиперскачков принцип причинности охраняется каким-то более другим законом, чем просто невозможность разогнать материальный объект до сверхсветовой скорости. В одном из моих предыдущих постов с этим тэгом этот вопрос подробно разбирался. И именно с этим законом в рамках принятых допущений, кстати, связана невозможность "возить хронометр" через гиперскачок. Потому что субъективно нулевое время в скачке по часам внешнего наблюдателя (наблюдающего с астрономического расстояния точку входа и точку выхода, допустим, образуя с ними равносторонний треугольник) оказывается сильно ненулевым, завися как раз от скорости относительного движения точки входа и точки выхода (которые привязаны к массам порядка звездной)

(Reply to this) (Parent)


[info]http://sepulcarium.org/blog/
2009-07-02 09:19 am UTC (link)
Вообще-то периоды будут разными, есть такая штука эффект Допплера.

И синхронизировать часы на разных объектах движущихся друг относительно друга можно. С учётом поправок на сжатие времени, конечно

(Reply to this) (Parent)


[info]karpion
2009-07-02 09:16 am UTC (link)
Но Земля с астрономической точки зрения - точечный объект. Поэтому событие, удаленное от Земли хотя бы на несколько сотен миллионов километров (как система Юпитера)наблюдается на всей Земле одновременно.
А какую роль играет удалённость Юпитера? IMHO, если бы в то время на Земле был источник радиосигналов точного времени, он был бы не хуже Юпитера.

Проблема как раз в том, что Земля мала, а межзвёздные расстояния велики. И ещё хуже то, что одновременность разнесённых на большое расстояние событий определяется системой отсчёта.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 10:06 am UTC (link)
Удаленность Юпитера играет ту роль, что не нужно вводить поправку на параллакс наблюдения события из другой точки Земли. Для лунных расстояний эта поправка довольно заметна.

(Reply to this) (Parent)


[info]p_govorun
2009-07-02 09:56 am UTC (link)
Для определения положения корабля достаточно заранее знать траектории движения нескольких ярких звёзд. Определив направления на них, мы можем вычислить и положение корабля, и время, примерно как в GPS.

Звёзды движутся "медленно", поэтому время будет приблизительное. Но, зная положение, мы можем определить точное время по ближайшим периодическим объектам (тем же цефеидам, но из нашей галактики, а не из соседней).

Так что в соседние галактики лезть незачем.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 10:05 am UTC (link)
Внегалактические цефеиды банально удобнее для наблюдения, чем внутригалактические. Меньше шансов что какое-нибудь облако темной материи их закроет, особенно если выбрать галактику в направлении, перпендикулярном диску.

(Reply to this) (Parent)


[info]ivanaxe
2009-07-02 10:20 am UTC (link)
А что это такое?
Что такое время в системе галлактического центра масс -- понятно.
Что такое 4D-координаты каждого события в этой системе -- тем более.
А что такое общегаллактическое единое время -- не ясно.

На мой взгляд
i
1. сферического коня в вакууме -- рассчитываемого времени в галлактическом СЦМ
2. собственного времени на каждом корабле, звёздной системе и прочих движущихся телах
хватит для любой задачи.
ii
Для задач картографии задачи синхронизации вообще не надо.
Просто карты будут 4D -- от этого никуда не деться.
А зная собственную мировую линию и имея собственные часы, можно посчитать хоть чорта в ступе. А мировая линия звёзд, планет etc должна быть указана в картах. Ну правда их надо периодически корректировать, так и обычные топографические карты, допустим, Приозёрского района ничем не лучше -- тоже устаревают.

(Reply to this)


[info]slobin
2009-07-02 12:29 pm UTC (link)
Какие цефеиды? Кто сказал, что у цефеид какой-то офигительно стабильный период? Вроде никогда они этим не отличались, {блин, никак не привыкну к фиче нового файрфокса таскать табы мышкой за пределы окна, они у меня туда то и дело случайно вылетают}, а отличались они статистической (хотя и весьма надёжной) зависимостью периода от светимости. А их фазы вроде бы никто никогда использовать как реперные не пытался. В общем, ща иду гулять, и там подумаю для начала над постановкой задачи, а потом уже над решением.

P.S. Я вот торможу: правда ли, что модель кротовых нор не противоречит СТО? Если кротовые норы, как им это и положено, строго неподвижны все относительно друг друга и тем самым образуют выделенную систему отсчёта? Подвижных тоннелей кроты рыть ещё не научились ведь? Тоже буду думать.

... Над Землёй потянулись века без примет и вестей ...

(Reply to this) (Thread)

да кроты у них не той системы!
[info]neo_der_tall
2009-07-02 01:33 pm UTC (link)
С чего вдруг кротовые норы неподвижны? особенное если вход завязан ан ЧД, то очень даже подвижен. Да и так никаких бяк не видно, если предположить что прокол путешествует в пространстве...

(Reply to this) (Parent)(Thread)

Re: да кроты у них не той системы! - [info]slobin, 2009-07-02 01:47 pm UTC
хм.. на счет противоречия нет уверенности.. - [info]neo_der_tall, 2009-07-02 01:52 pm UTC
Re: хм.. на счет противоречия нет уверенности.. - [info]slobin, 2009-07-02 11:27 pm UTC
Re: хм.. на счет противоречия нет уверенности.. - [info]hungry_ewok, 2009-07-03 05:42 am UTC
Re: хм.. на счет противоречия нет уверенности.. - [info]slobin, 2009-07-03 10:40 am UTC

[info]begemotv2718
2009-07-02 02:21 pm UTC (link)
Для обычного релятивистского звездолета гораздо легче просто следить за картинкой. А с использованием кротовых нор задача становится интереснее. Тогда мы выныриваем не только в не вполне понятном месте в пространстве, но и в незнакомом нам месте во времени. Ведь видели-то мы только далекое прошлое той звездной системы, где мы вынырнем! При этом неопределенность нашей временной координаты довольно приличная -- порядка размеров галактики в световых годах, т.е. несколько десятков тысяч лет. Хотелось бы и процесс подобрать с таким же характерным масштабом времени. Цефеиды мало годятся, они сравнительно короткопериодические. Лучше, видимо, будет измерять положение каких-то далеких обращающихся друг вокруг друга галактик, а может сойдут и близкие Магеллановы облака, подобно тому, как долготу можно было определять рассчитывая положение луны.

(Reply to this) (Thread)


[info]vitus_wagner
2009-07-02 02:55 pm UTC (link)
Не думаю что на практике будут использоваться технологии с такой неопределенностью временной координаты.
Порядка суток или недель - приемлемо, месяцев - терпимо, порядка года - уже не годится для регулярной торговли (т.е колонизации с созданием межзвездных экономических потоков). Порядка поколения - show stopper даже для научных экспедиций.

Допустимая неопределенность временной координаты при движении туда-обратно определяется темпом жизни человечества в точке старта. Не исключено, что именно этим будут лимитироваться размеры Ойкумены.

(Reply to this) (Parent)(Thread)

(no subject) - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 04:12 pm UTC
(no subject) - [info]tzirechnoy, 2009-07-02 04:13 pm UTC
(no subject) - [info]begemotv2718, 2009-07-02 05:17 pm UTC
(no subject) - [info]begemotv2718, 2009-07-02 05:32 pm UTC

[info]tzirechnoy
2009-07-02 02:54 pm UTC (link)
Я бы скорее на пульсары посмотрел. Их много (сейчас вроде две тысячи штук известно), период от единиц миллисекунд до нескольких секунд, весьма предсказуемы, по периоду пульсара с меняющимся периодом можно определить время с точностью до месяца AFAIK, соответственно по периодам нескольких таких — положэние в пространстве с примерно той жэ точностью. Скорее всего из наблюдения за всей небесной сферой вполне можно определить точно своё местоположэние в 4D.

(Reply to this) (Thread)


[info]hungry_ewok
2009-07-03 05:27 am UTC (link)
Какбы уже:
http://www.3dnews.ru/news/razrabotani_osnovi_galakticheskoi_sistemi_pozitsionirovaniya/

И я живо представил как сидят где-то жукоглазые зеленые человечки в своей зеленой админской, смотрят логи и ржут - "Ты только посмотри, с нашей старой ГПС еще кто-то работает?!"

(Reply to this) (Parent)


[info]os80
2009-07-02 05:50 pm UTC (link)
Господи! Сигналы точного времени на Земле плюс ретрансляторы на каждой звезде. И всё. Точность - думаю, минуты четыре в ту или иную сторону.

(Reply to this)


[info]kisa_i_osya
2009-07-02 07:09 pm UTC (link)
Все-таки ТО суть конечно теория красивая... Но вот следствия из нее сильно смазывают эффект "стройная, значит верная". Что-то мы тут еще не знаем, недоучитываем явно.

(Reply to this)


[info]ygam
2009-07-15 06:21 pm UTC (link)
http://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque#Relative_position_of_the_Sun_to_the_center_of_the_Galaxy_and_14_pulsars

(Reply to this)


(81 comments) - (Post a new comment)

Create an Account
Forgot your login or password?
Login w/ OpenID
English • Español • Deutsch • Русский…