宇宙での最高速度は？

質問

12光年の彼方に第2の地球があるとか？？？

そこに行こうと思うと光の速さで12年ですが・・・・
宇宙船はどれくらいのスピードが出せるのでしょうか？
推進用エンジンの燃料がある程度無限大に積載してあるとして・・・・
ずーっと加速し続けると・・・・どのくらいまでスピードが出るのでしょうか？

地球上で自然落下すると9.8ｍ/ｓ/ｓの加速度で落下すると思うのですが
空気抵抗で時速200～250kmでつりあうとか・・・
宇宙空間だと空気が無いので、どこまで加速できるのでしょうか？

ニュースを見てふと思いました。
素人なので大まかに・・・でOKです。

回答No.1

noname#172448 · ベストアンサー

抵抗がゼロと仮定すると、光速の一歩手前までは加速できますね。
光速に近づくにつれ、さらに加速するために必要なエネルギーが無限大に収束しますので、光速に達することはないと思われます。
どなたかが超光速で移動する方法を提案してくれることを期待します。

お礼

光の速度までいけますか・・・
だとすると第2の地球まで十数年ですね。多分・・・

回答No.11

SPROCKETER

くじら座のタウ星を公転している地球型惑星かもしれない（？）と言われている第４惑星の事でしょうが、行かないほうが良いでしょう。

　くじら座のタウ星は太陽系のような惑星系ではありません。異なる点が多過ぎます。

　まず、水星軌道の内側に地球よりも大きな惑星が２つもあります。水星・金星・地球軌道までの間に地球よりも大きな惑星が３つも並んでいます。それも、外側に行くほど大きくなっています。

　しかも、火星軌道よりも外側には惑星がなく、木星のような巨大惑星が１つも見つからないという常識外れの惑星系です。

　太陽系では冥王星軌道の外側でも地球ぐらいの大きさの惑星が発見される可能性があると言われているのに、くじら座タウ星では火星軌道より外側から海王星軌道ぐらいまでの間に巨大惑星が１つも無いのです。大量の塵の雲しかない未知の領域です。

　くじら座タウ星という星は、何か異常な現象が起こって、巨大ガス惑星が出来なかった惑星系でしょうが、ガス惑星が出来なくても、イオのような岩石質の惑星が木星軌道や土星軌道にあっても良いはずですが、それも存在しないというありさまなのです。

　何か異変があったとしか考えられませんし、くじら座タウ星は１００億年が過ぎた古い恒星なのに、惑星は５８億年しか経っておらず、４２億年は惑星が無い恒星だった事になり、異常な点が多いようです。

　くじら座タウ星に宇宙旅行してみたら、恒星が爆発して惑星が吹き飛んだ痕跡だったなんて事になるかもしれませんね。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%8F%E3%81%98%E3%82%89%E5%BA%A7%E3%82%BF%E3%82%A6%E6%98%9F

回答No.10

morimot703

非常識な回答ですが、参考までに、、、

宇宙での最高速度が、光速であるというのは、注目している物体について、その物体のごく近くの空間に対して、
その物体の最高速度が、光速である
ということです。（離れた場所に対する速度は、この制限を受けません）
で、現在の宇宙は、膨張していますので、地球から遠い星雲は、距離に比例した速度で、
地球というか貴方から遠ざかっています。
だから、もし、ビッグバンが始まった点が、観測できれば、その速度は、光速の何倍にもなる
はずです。
もちろん、貴方から見て光速を越えた点より向こうからは、光が届きませんので
（これを、宇宙の地平線といいます）
ビッグバンが始まった点は、観測できません。
観測できる範囲で　というなら、やはり光速が最大速度になります。

回答No.9

noname#175206

ニュートン力学の範疇では、速度の上限はありません。無限大の速度まで、どこまでも速くなれます。しかし、光の速さに近づくと、ニュートン力学だけでは説明のできないことが出てきます。相対論ですね。

　とりあえず、宇宙船に搭乗した人間が無事かどうかとか、航路上の障害物（星間物質を含む）に対する安全対策とかは置いておきましょう。そういう単純化をしておきます。

　宇宙船は物凄い加速ができるとします。しかし、光速度に達することはできず、そこが速度の上限です（理由は割愛します）。地球を出発して、1秒後には光速の99.999…（嫌になるくらい9が続く）なんて速度が出せるとします。

　地球から見ていれば、宇宙船は12光年先まで到達するのに、12年ちょっとかかります。宇宙最高速の光がそこまでいくのに12年でしから仕方ありません。

　しかし、宇宙船の中では違います。目的地到達までは12年もかかりません。それどころか、数秒で到着できます。実は、限りなく光速近くまで加速したら、目的地はほんの少しの距離になってしまうんですね（光学観測、つまり実際に目に見えるものは少し違います）。その目的地が、光速に近い速度で近づいてきます。そのせいで、数秒で行けてしまうわけです。

　ただし目的地に着いて見れば、そこでは出発後から12年ちょっと経過していますし、地球も同じです。そこから地球に帰ると、やはり数秒で地球に戻れますが、地球では合計24年ちょっと経っています。

回答No.8

中村 拓男（@tknakamuri）

相対論では一定加速度で加速すると、静止系から見たはロケットの速度は

v=at/√(1+(at/c)^2)

a: ロケットで観測した加速度 t: 静止系の時間、v: 静止系でのロケットの速度

になります。

でもその前に星間ガスやCMBの輻射圧とかが問題になりそう。
どのくらいの「風圧」なるかよくわかりません。

それと光速に近づくと塵は水爆と同じだそうで、光速に近づく前に
宇宙船は粉々になるそうです。強大ななんらかのバリアを開発しないと
亜光速宇宙船は作れないでしょう。

回答No.7

srafp

Ａ１
　２番様がスタートレック(ボイジャー)に於けるワープ航法を挙げておられるので、同シーズの『ディープスペース９』に登場し、且つ、現在の物理学に於ける仮説の１つである「ワーム　ホール」。
この仮説が正しいとした場合、次の条件が全てそろうのであれば、比較的短日となります。
　１　地球と第２地球の近郊(宇宙規模で見た場合です)に夫々ワームホール(ここでは大きさは問わない)が有る。
　　　　或いは
　　　量子力学の上で常に生成消滅をしているマイクロ「ワームホール」を地球及び第２地球の近郊に移動せさる方法が実現する。
　２　上記の２つのワームホールは繋がっている。
　３　宇宙船が通れる大きさまでワームホールを広げ、その状態を維持する未発見物質『エキゾチック物質』が利用できる。

Ａ２
　仮に光速若しくは亜高速までの加速及びその後の減速を搭載した燃料だけで賄うとすると、ロケットに積んだ燃料の質量はロケットエンジンの揚貨力を超過してしまいます。　　
　　http://homepage3.nifty.com/iromono/kougi/ningen/node31.html
　つまり、燃料を無限大に積載する方向で考えると、現在の推進剤では地球から飛び立てない。そこで、恒星（太陽など）や惑星（地球など）重力及び空気抵抗の少ない位置に宇宙ポートから発着すると言う方法が考えられ、論理上は光速の付近まで加速は可能。

回答No.6

chiha2525

最高速度というのは、光速になります。
ただし、宇宙空間を抵抗のまったくない空間のことだとして、そこで加速すれば加速するだけ速く移動できるようになります。
１２光年が光の速さで１２年かかるのは地球からロケットを見ているからであり、乗っている人は１２年より早く着くことができます。光速でとべば０秒で着きます。
加速および減速を考えると、１２光年を１２年以内で移動するのは難しいと思いますが。

回答No.5

malaytrace

12光年といえば、3×10^8m/s×12年×365.24日×24時間×60分×60秒＝1136042496×10^8mくらいですね。

アインシュタインさんにはお休みしてもらって、ニュートンさんに光速に到達するまでの時間を超大雑把に計算をしてもらうと、

加速度はかなりつらいですが５G＝49m/s^2とします。

3×10^8m/s÷49m/s^2＝0.061224489795918×10^8s＝70.861678004535147日

この間に進む距離がXmとすると、(3×10^8m/s)^2=2×49m/s^2×Xm
Xm＝0.091836734693878×10^16m＝9183673.469387755102041×10^8m

星の傍を光速で通過するだけでなく、接近あわよくば着陸するとか考えるなら、同じ加速度で減速するとすれば、
光速で飛べるのは
1136042496×10^8m－2×9183673.469387755102041×10^8m＝1117675149.061224489795918×10^8m

その時間は
1117675149.061224489795918×10^8m÷3×10^8m/s＝372558383.020408163265306秒＝4312.018321995464853日

これに加減速の70.861678004535147日×２を加えると、

4453.741678004535147日＝12.194014012716392年

要するに加減速に要する日数分（合わせてじゃなくて片方）光速で飛び続けるより時間を要します。いきなり光速だったら加速度で人間潰れてしまいます。

しかし、光速に近い所はニュートンさんの計算の保証範囲外で、実際にはアインシュタインさんによる質量増加の魔法のため、もっと時間がかかります。

但し乗ってる人の時計は遅れるので、乗っている人にとっては短くなるのではないでしょうか。（この辺の計算は存じませんので...）

お礼

かなり大雑把な計算、ありがとうございます。
チョット桁が多すぎて、ピンと来ない所が素人なんですね。

要は、加減速に時間がかかり、光速で進む時間が少なく・・・
結果的にかなりの時間がかかちゃうって事ですね。
５Gだと、私は多分堪え切れません。

でも、加速し続ければ光速近くまではいけるのですね。

回答No.4

wolf03

光速の一歩手前まで加速は出来ますよ、理論上は。
しかし、目的地で止まるには道半ばで減速しなくてはなりません。
よって、全行程を最高速で移動できるなどと言う事は無いので、余分に時間が掛かる物です。

回答No.3

hskwpan

光速は、超えることは出来ないとされてます。
アインシュタインで検索してみて下さい。

往復すると、24年掛かりますが、あくまで宇宙船の中の話で、地球上の24年とは異なります。

回答No.2

Epsilon03

物理学者は鼻で笑って可能性を否定しますが、ワープ航法が開発されれば大きなエネルギーを使わなくても光速を越えられるでしょう。
アインシュタインの相対性理論は完成形ではありません。
時代が進めば相対性理論の矛盾点も指摘され、新しい理論が誕生するでしょう。
ワープ航法と言っても、アニメの『宇宙戦艦ヤマト』が用いる次元を一瞬で飛び越えると言う物ではなく、スタートレックで描かれている様な方式が現実性としてはあるでしょうね。
１２光年はスタートレックシリーズで描かれている宇宙艦ヴォイジャーで「ワープ５」で飛べば、１８時間１６分余りで到達します。
しかし、現代物理の理論ではワープ理論の存在が認識され確立するまでには早くて２～３世紀先になるでしょうかね。

お礼

せっかく回答いただきましたが、
今はワープができないので噴射して加速すすしか方法がありません。
抵抗の無い宇宙空間で、何処まで加速できるか？が質問です。