ในเรื่องราวของ Arthur C. Clarke "A Walk in the Dark", Thrilling Wonder Storiesในเดือนสิงหาคม 1950 ตัวเอก Robert Armstrong ต้องไปถึงยานอวกาศCanopusก่อนที่มันจะออกจาก Port Sanderson 6 ไมล์ เขาอยู่บนดาวเคราะห์นอกระบบที่ห่างไกลจากขอบของกาแล็กซี และมีหลักฐานว่าเขาใช้เวลาอยู่บนโลกใบนี้ประมาณสี่สัปดาห์หรือหนึ่งเดือน

มันไม่มีประโยชน์ที่จะเสียใจกับความล่าช้าของการจากไปของเขา: เขาไม่สามารถคาดการณ์ถึงอุบัติเหตุเหล่านี้ได้ และยังเป็นเวลาสี่ชั่วโมงที่ดีก่อนที่ Canopus จะออกเดินทาง เขาต้องจับเธอไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น ไม่มีเรือลำอื่นที่จะแตะต้องโลกนี้อีกเป็นเดือน

นอกเหนือจากความเร่งด่วนของธุรกิจแล้ว อีกสี่สัปดาห์บนดาวเคราะห์นอกระบบนี้เป็นสิ่งที่คิดไม่ถึง

และ:

เป็นเรื่องแปลกที่เขาใช้เวลานานมากในการระบุสาเหตุที่แท้จริงของความไม่สบายใจของเขา สี่สัปดาห์ที่ผ่านมาเต็มไปด้วยความเร่งรีบและการจากไปของเขา ประกอบกับความรำคาญและความวิตกกังวลที่เกิดจากการเสียของรถแทรกเตอร์ ได้ผลักดันทุกสิ่งทุกอย่างออกจากความคิดของเขา ยิ่งกว่านั้น เขายังภาคภูมิใจในตัวเองที่หัวแข็งและขาดจินตนาการอยู่เสมอ จนถึงตอนนี้ เขาลืมทุกอย่างเกี่ยวกับคืนแรกที่ฐานทัพไปแล้ว เมื่อทีมงานได้ต้อนรับเขาด้วยเส้นด้ายทรงสูงตามปกติที่ปรุงขึ้นเพื่อประโยชน์ของผู้มาใหม่

คบเพลิงหรือไฟฉายของอาร์มสตรองล้มเหลวหลังจากผ่านไปสองไมล์ ทำให้เขาต้องเดินในความมืดสี่ไมล์สุดท้าย และอาร์มสตรองคิดว่า:

สี่ไมล์—ระยะทางดูไร้สาระมาก! Canopus ใช้เวลานานเท่าใดในการเดินทางสี่ไมล์? เขาสงสัยว่ามนุษย์สามารถวัดช่วงเวลาสั้น ๆ ได้หรือไม่ และโรเบิร์ต อาร์มสตรอง เดินทางกี่ล้านล้านไมล์ในชีวิต? มันต้องมียอดรวมอย่างน่าตกใจ เพราะในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมาเขาแทบจะไม่ได้อยู่ในโลกใดโลกหนึ่งเลยมากกว่าหนึ่งเดือนในแต่ละครั้ง ในปีนี้ เขาได้ข้ามกาแล็กซี่สองครั้ง และนั่นเป็นการเดินทางที่โดดเด่นแม้ในสมัยนี้ของไดรฟ์ผี

https://www.baen.com/Chapters/9781451639414/9781451639414___2.htm[1]

และสำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าย่อหน้าเหล่านั้นให้ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการคำนวณระยะเวลาที่ยานอวกาศCanopusเดินทางสี่ไมล์

Canopusและ starships ที่ช้าที่สุดที่สามารถเดินทางได้ก็คือถ้า Armstrong ใช้เวลาตลอดทั้งปีในการเดินทางทั้งสองข้ามกาแลคซี แต่อาร์มสตรองใช้เวลาสี่สัปดาห์หรือประมาณ 1/12 ปีบนโลกใบนี้ และเขาอาจใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือนบนโลกที่เขาเคยอาศัยอยู่มาก่อน ดังนั้นเวลาทั้งหมดที่ใช้ไปกับการเดินทางสองครั้งในกาแลคซีจะเท่ากับ 10/12 ปี ทำให้การเดินทางข้ามกาแลคซีแต่ละครั้งใช้เวลาไม่เกิน 5/12 ปี

เนื่องจาก "การข้ามกาแล็กซี" อาจหมายถึงการข้ามผ่านความหนาของแผ่นดาราจักรซึ่งมักกล่าวกันว่าหนา 1,000 ปีแสง เวลาที่ยาวที่สุดที่เรือจะเดินทางได้ประมาณ 1,000 ปีแสงจะอยู่ที่ประมาณ 5/12 ของ ปี.

เนื่องจาก "การข้ามกาแล็กซี" อาจหมายถึงการข้ามเส้นผ่านศูนย์กลางทั้งหมดของจานดาราจักร ซึ่งมักกล่าวกันว่ามีความกว้าง 100,000 ปีแสง ดังนั้นระยะเวลาที่ยาวที่สุดที่เรือจะเดินทางได้ประมาณ 100,000 ปีแสงจะอยู่ที่ประมาณ 5/12 ของ ปี.

ฉันตัดสินใจโดยพลการว่าหากการข้ามกาแลคซีใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งสัปดาห์หรือเจ็ดวัน นั่นถือว่าสั้นเกินไปที่จะนับเป็น "การเดินทางที่โดดเด่น" ดังนั้น เวลาน้อยที่สุดที่อาจใช้ในการเดินทาง 1,000 ปีแสง - หากข้ามความหนาของจานดาราจักร - หรือ 100,000 ปีแสง - หากข้ามเส้นผ่านศูนย์กลางของจานดาราจักร - จะเท่ากับ 7/365.25 ของปี

และฉันคิดว่านั่นคือข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการคำนวณช่วงความเร็วของCanopusและด้วยเหตุนี้ช่วงที่เป็นไปได้ของช่วงเวลาที่สั้นมากจึงทำให้Canopusเดินทางสี่ไมล์

  • 1
    ไม่มีทางที่จะมีข้อมูลเพียงพอ คุณทราบได้อย่างไรว่าพวกเขามีการหยุดเพียงครั้งเดียวตลอดทั้งปีนี้ และทำไมทั้งหมดจะหยุดเป็นเดือน? ที่ "น้อยกว่าหนึ่งเดือน" ครอบคลุม20 ปี ; อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นทุกๆปีหรือสองปีเท่านั้น การหยุดส่วนใหญ่อาจเป็นหนึ่งสัปดาห์ หรือ 3 วัน หรือระยะเวลาสุ่มใดๆ หากเรือใช้เวลาโดยเฉลี่ยหนึ่งวันในเที่ยวบินเป็นเวลา 6 วันในการลงจอด พวกเขาสามารถหยุดแวะได้มากกว่า 50 ครั้งระหว่างทาง –  DavidW 10 มิ.ย. เวลา 2:48
  • 1
    และสมมติฐานของระยะทางเป็นเส้นตรงยังไม่ได้รับการสนับสนุนอย่างสมบูรณ์ หากไม่เป็นเช่นนั้น พวกเขาจำเป็นต้องหลบหลุมดำที่แกนกลาง และอาจรวมถึงสิ่งอื่นอีกมากมาย และหากพวกเขาหยุดระหว่างทาง ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่พวกเขาจะเข้าแถวอย่างสมบูรณ์ –  DavidW 10 มิ.ย. เวลา 2:50 น
  • 1
    เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าเรือมีความเร็วเคลื่อนที่คงที่ บางทีเรืออาจวิ่งช้ากว่าหลุมแรงโน้มถ่วง ดังนั้นการเดินทางในช่องว่างระหว่างแขนกาแล็กซี่เร็วกว่าผ่านพวกมัน และเร็วกว่าในการเดินทางจากแกนกลาง... ไม่มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่นี่เพื่อตอบคำถามนี้ –  DavidW 10 มิ.ย. เวลา 2:54
  • @DavidW ฉันไม่แน่ใจว่ากาแล็กซีในเรื่องปี 1950ของคลาร์กมีหลุมดำขนาดใหญ่อยู่ที่แกนกลางของมัน (แค่พูดเล่น ๆ ไม่ได้ปกป้องคำถามซึ่งฉันคิดว่าไร้สาระและไร้สาระเหมือนกับคำถามที่ไม่ใช่เรื่องราวส่วนใหญ่ในไซต์นี้) –  user14111 10 มิ.ย. เวลา 7:42 น.

ฉันเดาว่าฉันจะตอบคำถามด้วยตัวเองเพื่อช่วยคนอื่นเวลา

ความเร็วของแสงตามคำจำกัดความคือ 299,792,458 เมตรต่อวินาที ตามไซต์แปลงนี้ซึ่งเท่ากับประมาณ 186,282.397 ไมล์

https://www.convertunits.com/from/meters/to/miles[1]

แสงเดินทางได้ 4 ไมล์ใน 0.000021472 วินาที หากยานอวกาศเดินทางด้วย X คูณ c ความเร็วแสง จะใช้เวลา 0.000021472 หารด้วย X วินาที เพื่อเดินทาง 4 ไมล์

ความเร็วต่ำสุดที่เป็นไปได้ของCanopusคือถ้าใช้เวลานานถึง 5 หารด้วย 12 ของปีหรือ 0.4166666 ของปี ในการเดินทาง 1,000 ปีแสงผ่านความหนาของกาแลคซีหรือ 100,000 ปีแสงในเส้นผ่านศูนย์กลางของกาแลคซี .

1,000 ปีแสง 1,000 หารด้วย 0.41666666 เท่ากับความเร็ว 2,400.000004 ค.

โดยใช้ 100,000 ปีแสง 100,000 หารด้วย 0.41666666 เท่ากับความเร็ว 240,000.0004 ค

ความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้คือถ้าใช้เวลา 7 หารด้วย 365.25 ปีหรือ 0.019164955 ปีเพื่อเดินทาง 100,000 ปีแสงผ่านดิสก์กาแลคซี 100,000 หารด้วย 0.019164955 เท่ากับความเร็ว 5,217,857.282 ค

ด้วยความเร็ว 2,400.000004 c Canopusจะเดินทาง 4 ไมล์หรือ 0.000021472 วินาทีแสง ใน 0.000000008 วินาที

ด้วยความเร็ว 240,000.0004 c Canopusจะเดินทาง 4 ไมล์ หรือ 0.000021472 วินาทีแสง ใน 8.9466665 คูณ 10 ยกกำลัง 11 ลบ ฉันคิดว่านั่นเป็นประมาณ 0.0000000000894666 ของวินาที

ด้วยความเร็ว 5,217,857.282 c Canopusจะเดินทาง 4 ไมล์หรือ 0.000021472 วินาทีแสง ใน 4.1150991 คูณ 10 กำลังลบ 12 วินาทีกำลัง ฉันคิดว่ามันเป็น 0.0000000000041150 วินาที

ฉันหวังว่าฉันจะใส่จำนวนศูนย์ที่ถูกต้อง

  • 1
    ไม่มีทางที่เหมาะสมที่จะใช้ปี 365.25 วัน; สมมติฐานของคุณไม่รับประกันว่าตัวเลขที่มีนัยสำคัญมากมาย ใช้ความเร็วแสง 3e8 m/s; มันบ้ามากที่จะแสร้งทำเป็นว่าคุณมีความแม่นยำ 9 หลักในตัวเลขอื่นๆ ของคุณ ทำไม 7 วันจึงเร็วที่สุดที่สามารถเดินทางได้ 100 000 ly? อาจจะทำได้ภายในครึ่งชั่วโมง แค่ไม่มีจุดไหนที่ไม่หยุดระหว่างทาง –  DavidW 10 มิ.ย. เวลา 3:05 น.
  • 1
    @DavidW - ฉันต้องตกลง มีข้อสันนิษฐานที่ไม่ยุติธรรมมากมายที่นี่จนทำให้คำถามและคำตอบเป็นเรื่องไร้สาระ –  Valorum 10 มิ.ย. เวลา 08:38 น.