De Enterprise en de anomalie

De USS Enterprise ondervindt een anomalie van 100.000 km voor de boeg. Het maakt een complete cirkelvormige baan rond de anomalie en vindt dat het ongeveer 630.000 km in de baan heeft afgelegd. De kapitein wordt op zijn hoede en verplaatst zich naar 250.000 km verwijderd van de anomalie, en maakt nog een complete cirkelvormige baan rond dezelfde anomalie. Vreemd genoeg is de lengte van de baan nog steeds ongeveer 630.000 km! Wat is er aan de hand?

Hint/Clarifications (van opmerkingen):

- De baan en de anomalie bevinden zich in hetzelfde 2D-vlak
 - De anomalie is niet verplaatst. Alleen de Enterprise is verhuisd  - De tweede baan heeft ongeveer dezelfde anomalie

2
Hoeveel dagen tot je de oplossing gaat geven, als niemand het verzint?
toegevoegd de auteur Martin C. Martin, de bron
@Jiminion is de interpunctie significant?
toegevoegd de auteur Sanjaya R, de bron
Zoals gevraagd, is het niet duidelijk of de tweede baan rond de anomalie is. Is dat expres of is de vraag gewoon slecht geformuleerd? Een triviaal antwoord op de vraag zou anders kunnen zijn dat de tweede baan rond een ander object is dan de anomalie.
toegevoegd de auteur mislav, de bron
Momma zo dik toen de Enterprise om haar heen draaide op twee verschillende afstanden hadden de banen dezelfde lengte.
toegevoegd de auteur Richard, de bron
Heeft de anomalie hen gevolgd nadat ze 250.000 km verwijderd waren voordat ze voor de tweede keer draaiden?
toegevoegd de auteur olle, de bron
Het probleem met uw vraag is de baan van het woord. Niet elke cirkel rond een object is een baan. Je kunt het alleen een baan noemen, als een object het pad in vrije val volgt. Dus de onderneming vliegt een cirkel rond de anomalie, maar moet zijn stuwraketten gebruiken om op de cirkel te blijven en niet in de anomalie te vervallen. Dus je zou het een cirkel moeten noemen en geen baan :-)
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
Over welke kapitein hebben we het hier?
toegevoegd de auteur Thorsten S., de bron
Ja, zeker niet lateraal denken op de manier waarop ik die zin begrijp (of de manier waarop de tag hier wordt gedefinieerd). Ook zou ik willen beweren dat de algemene relativiteitstheorie nogal wat inkepingen is voorbij "Welke kleur is de beer". Ik heb wiskunde gestudeerd aan de universiteit, inclusief een module over relativiteitstheorie en ik ben er nog steeds niet van overtuigd dat de vraag/het antwoord juist is.
toegevoegd de auteur ErikE, de bron
Ik verwachtte dat de vraag zou eindigen met "welke kleur is de anomalie?"
toegevoegd de auteur Szabolcs, de bron
elliptische banen?
toegevoegd de auteur Humber, de bron
Dit is niet echt een puzzel, alleen "welk natuurkundeconcept zou dit kunnen verklaren".
toegevoegd de auteur question_asker, de bron
@scholtes Tenzij ik iets mis, gebaseerd op de opmerkingen van OP, is het antwoord gewoon ... iets over gebogen ruimtetijd dat, zolang je de relevante shibboleths van de natuurkunde kent, je het kunt uitleggen. Dat is geen puzzel, dat is iemand die hoog opkijkt omdat ze uw referentie hebben gekregen.
toegevoegd de auteur question_asker, de bron
@Alconja Weten we dat dit in feite lateraal denken is? Uit OP's opmerkingen over andere antwoorden lijkt het erop dat het antwoord heel, heel eenvoudig is.
toegevoegd de auteur question_asker, de bron
Dus ... blijkt dat dit niet alleen geen zijdenken is, maar ik had er precies gelijk in, alleen maar een natuurkundig probleem.
toegevoegd de auteur question_asker, de bron
Verduidelijkt. Het zijn cirkelvormige banen.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@Marius ja, maar zelfs als dat niet het geval was, zou het er niet toe doen.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@William nee. De anomalie is niet verplaatst. Alleen de Enterprise is verhuisd.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@Marius - ja, het is relevant.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@jarnbjo verduidelijkt. De tweede baan is rond dezelfde anomalie.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@PaulL wat Lord of Dark zegt.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@scholtes - Er zijn veel antwoorden die bijna zijn misgelopen. Ik denk dat als het antwoord bekend is, we kunnen achterhalen of dit een goedkope of goedkope vraag was. (Als dat zo is, bied ik mijn excuses aan.)
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@question_asker: Ik begrijp uw punt. Maar het is niet DAT vaag; misschien een paar inkepingen langs de oude puzzel "welke kleur is de beer".
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Ten goede of ten kwade werd een antwoord gevonden. Bedankt voor je interesse!
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@Chris Ik heb nooit gezegd dat het lateraal denken was. Iemand anders heeft dat toegevoegd.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@question_asker Ik ben geneigd het oneens te zijn. Als het antwoord zoiets is als "xyz complex general relativity stuff" of "warp magic", zou ik het ermee eens zijn dat het geen geweldige puzzel is. Ik vermoed echter dat er een slim of elegant antwoord is dat we missen.
toegevoegd de auteur Joao Silva, de bron
Er is absoluut een vervorming in de ruimte-tijd waardoor de reisafstand niet afhankelijk is van de straal.
toegevoegd de auteur Rianto Wahyudi, de bron
@PaulL 630 000 = 2 * pi * 100 000 is de werkelijke lengte van de eerste baan. De tweede cirkel moet 250.000 * 2 * pi = 1570796 km zijn
toegevoegd de auteur Jawad Al Shaikh, de bron
@Jiminion Ik heb de toelichting uit de opmerkingen in de vraag toegevoegd. Voel je vrij om het te verwijderen als je wilt!
toegevoegd de auteur Jawad Al Shaikh, de bron
Stomme vraag, maar ik moet vragen ... Zijn de baan en de anomalie in hetzelfde 2D-vlak?
toegevoegd de auteur Fung, de bron
Is het belangrijk wat de anomalie is?
toegevoegd de auteur Fung, de bron
zijn de exacte getallen (100.000, 630.000, 250.000) relevant, of zijn ze semi-willekeurig en geven ze gewoon het punt van de vraag aan (dwz Enterprise heeft een baan in dezelfde lengte gemaakt na verder van de anomalie verwijderd te zijn)?
toegevoegd de auteur James, de bron
Omdat je zei dat de anomalie niet bewoog, kan ik aannemen dat het ook niet is gegroeid?
toegevoegd de auteur Smit Johnth, de bron
Ik zou het op prijs gesteld willen zien dat de wat-kleur-is-de-beer-referentie in mijn antwoord er uren voordat Jiminion het in opmerkingen hier vermeldde was :-).
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

21 antwoord

Is de anomalie

Een ellips

Geïllustreerd:

Orbits

24
toegevoegd
Nee. De anomalie kan als sferoïde worden beschouwd.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron

Q hangt rond en in een stemming. Tussen de voltooiing van de eerste baan en het begin van de tweede knipte hij met zijn vingers en veranderde de waarde van pi.

19
toegevoegd
"Echt, jij mensen en je broek." Hoe kinderachtig. "
toegevoegd de auteur Mark Smith, de bron
Zonder broek natuurlijk.
toegevoegd de auteur Mark Smith, de bron
en zomaar, hij verdween, riep weg naar een tekenfilmponyconventie
toegevoegd de auteur question_asker, de bron
"Q! Waar is mijn broek ?! Breng mijn broek terug !!"
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron

Dit is een goed voorbeeld van een klassieke "lateraal denken" -puzzelmisleiding, die iedereen naar meer en meer ingewikkelde op ruimtetijd gebaseerde antwoorden stuurt, wanneer het echte antwoord eigenlijk veel eenvoudiger is, als je gewoon de puzzel zorgvuldig leest en leest.

Markeer de belangrijke woorden uit de puzzel:

De USS Enterprise ondervindt een anomalie van 100.000 km uit de boeg . Het maakt een complete cirkelvormige baan rond de anomalie en vindt dat het ongeveer 630.000 km in de baan heeft afgelegd. De kapitein wordt op zijn hoede en wordt naar 250.000 km verwijderd (...) Vreemd genoeg is de lengte van de baan nog steeds ongeveer 630.000 km! Wat is er aan de hand?

daarom:

The Enterprise's distance from the anomaly hasn't actually changed between the two orbits.

The puzzle only tells us that the Captain moved further away from the anomaly after the first orbit (in a shuttlecraft of some sort, one assumes?). The Enterprise is therefore presumably still at a 100,000 km distance from the anomaly, and repeats the same circular orbit that it did before.

It is therefore unsurprising that the distance traveled during that second orbit remains roughly 2 * pi * radius, approximately the same 630,000 km value given in the original question; no complicated theoretical spacetime geometries required.

QED.

10
toegevoegd
Hint: de anomalie is niet verplaatst, alleen de onderneming is verplaatst.
toegevoegd de auteur Robert, de bron
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

Ik merk dat het woord 'over' een paar keer in de vraag wordt gebruikt, dus ik neem aan dat we wat benaderingen mogen gebruiken in onze antwoorden. En, natuurlijk, het conventionele antwoord is dat de omtrek (de lengte van de baan) is $ 2 \ pi r $. Voor $ r = 250.000 $ geeft deze formule ons een omtrek van $ 2 \ keer \ pi \ maal 250000 = 1570796 \ tekst {km} $. Stel nu dat

was de stuurman in een grappige bui (misschien dronken?) en besloten om de lengte van de baan in basis 12 te vermelden: \ begin {align} 1570796 _ {(\ text {base 10})} = 639038 _ {(\ text {base 12})} \ end {align}

dus in die zin was de lengte van de baan "ongeveer" 630.000 km.

8
toegevoegd
Dat Riley! En hij zette ook de motoren uit!
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Ik dacht dat als het werkte voor de Golgafrinchans , het zal werken voor de Federatie.
toegevoegd de auteur Silent-Bob, de bron

Is de anomalie een

Wormhole?

Stel je de volgende situatie voor

(De bovenstaande afbeelding is mogelijk gekopieerd uit een van de volgende bronnen: 1 , 2 , 3 of 4 .)

Dan

The Enterprise starts off adjacent to the blue side, orbits the hole there Dan moves along the illuminated path in the picture, Dan orbits the hole on the yellow side.

6
toegevoegd
Uw antwoord kan niet correct zijn, aangezien de USS Enterprise in uw antwoord niet '250.000 km verwijderd is van de anomalie' bij het starten van de tweede baan.
toegevoegd de auteur mislav, de bron
@BmyGuest Eerlijk gezegd heb ik Google wormhole gegoogeld en het was de eerste foto die naar boven kwam. Gelukkig was het geschikt voor mijn doeleinden.
toegevoegd de auteur hexomino, de bron
+1 voor de foto. Waar kom ik vandaan?
toegevoegd de auteur BmyGuest, de bron
Nee, maar zeer creatief antwoord! Het (enige) probleem met dit antwoord is dat de Enterprise van de ene anomalie naar de andere reist (de andere kant van het wormgat). In de puzzel verplaatsen ze zich van een enkele anomalie.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Dit is op de goede weg, in algemene zin.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Ik dacht daarover na, maar een wormgat zou door een waarnemer niet als een anomalie worden herkend. Het zou gewoon een normale voortzetting van de ruimte-tijd zijn, hoewel gebogen.
toegevoegd de auteur Rianto Wahyudi, de bron
Het smal van het wormgat is gemakkelijk waarneembaar als iets.
toegevoegd de auteur Joshua, de bron

Het object was

Een snel roterende planeet - de banen werden gemeten in termen van de coördinatenruimte van de planeet in plaats van die van het heelal.

Dit werkt omdat de tweede baan:

begon bij een van de polen, laten we zeggen de Noordpool, en ging de planeet rond naar de zuidpool en weer omhoog naar het noorden - een volledige cirkel ten opzichte van de Noordpool.

Maar de eerste baan:

begon ergens op de evenaar en ging rond de evenaar in dezelfde richting als de rotatie van de planeet. Om hetzelfde punt boven het oppervlak van de planeet te bereiken, moesten ze het pad verdubbelen om de rotatie bij te houden, waardoor ze een langer pad in de coördinatenruimte van de planeet namen, gecompenseerd door het feit dat ze dichterbij waren, dus zij toevallig dezelfde afgelegde afstand in Universe-ruimte.

Illustratie:

enter image description here

6
toegevoegd

De Enterprise en de anomalie zijn

op het oppervlak van een planeet (een afgeplatte sferoïde) met een omtrek van 700.000 km.

Wanneer de Enterprise 100.000 km verwijderd is van de anomalie

het is een circuit van de planeet, gecentreerd rond de anomalie. Op dit punt is de straal van de cirkel 630.000 km.

Wanneer de Enterprise 250.000 km verwijderd is van de anomalie

het is de evenaar overgestoken (relatief ten opzichte van de anomalie) en bevindt zich aan de andere kant van de planeet, 100.000 km van de plaats op de planeet tegenover de anomlay. Hier is de omtrek van een cirkel rond de planeet 630.000 km, hetzelfde als daarvoor.

5
toegevoegd

Dit kan zeker gebeuren als de Enterprise en de anomalie zich in een

zeer sterk gekromd gebied van ruimtetijd

Dit is hoe het "één dimensie naar beneden" werkt op een 2-dimensionaal oppervlak.

Stel je een planeet voor die om wat voor reden dan ook verre van bolvormig is: hij is "platgedrukt" zodat de pool-tot-polen afstand veel korter is dan de afstand over de evenaar. Concreet is de pole-to-pole afstand 350.000 km, maar de equatoriale straal is vrij veel groter.

 De anomalie is aan de zuidpool. De Enterprise bevindt zich nabij de zuidpool, 100.000 kilometer er vandaan. Vanwege de vreemde vorm van de planeet, is een cirkelvormige baan op die afstand van de zuidpool (op het oppervlak van de planeet) niet veel korter dan de $ 2 \ pi $ keer 100.000 km die je zou krijgen in een perfect vlakke ruimte . Dat is de eerste "ongeveer 630.000km".

 Nu gaat de Enterprise naar het noorden totdat het 100.000 km verwijderd is van de noord pool van de planeet. Het is dus 250.000 km verwijderd van de zuidpool. Maar de nieuwe baan is precies dezelfde lengte als voorheen.

 Om dit in de ruimte te laten werken, moeten we ervoor zorgen dat een 2D-segment van de ruimte met de anomalie en de twee banen van de Enterprise dezelfde soort geometrie heeft als het oppervlak van onze planeet. Dat zou een aantal vrij ernstige zwaartekrachtvelden vereisen, maar hey, het is een anomalie.

PS.

De beer was wit.

5
toegevoegd
@ToddWilcox Neeeeuuuuuurrrrd.
toegevoegd de auteur Kobi, de bron
Dit is in principe correct. (De eerste tag, hoe dan ook.) De tweede tag is iets meer dan dat - de algemene situatie is veel eenvoudiger dan dit.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Wel, het gaat ervan uit dat een planeet een straal heeft die veel groter is dan die van Jupiter en veronderstelt dat deze heel elliptisch van vorm is, wat ook zonder precedent is.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@GarethMcCaughan: zie het antwoord van Joe M .
toegevoegd de auteur Silent-Bob, de bron
Ik geloof dat dit antwoord net zo goed is als het geaccepteerde antwoord. (Ik heb het gisteren geactualiseerd.) Nee, ik neem dat terug - dit antwoord is beter dan het geaccepteerde antwoord, omdat de AA struikelt over de mogelijkheid van dergelijke bestaande banen en de vraag of de formule $ 2 \ pi r $ van toepassing is op de kleinere baan. Het enige dat je niet hebt gedaan, was nauwkeurig raden wat het OP dacht, en dat is geen geldig criterium voor het beoordelen van de juistheid van een antwoord.
toegevoegd de auteur Silent-Bob, de bron
Hoe zou de zuidpool in dit geval als een anomalie worden gezien? Zou het niet gewoon vlakke ruimtetijd zijn?
toegevoegd de auteur Rianto Wahyudi, de bron
@GarethMcCaughan SPOCK: "Kapitein, sensoren pakken iets heel sprankelend op, dood voor de boeg." KIRK: "Zou je zeggen dat het sprankelend of glanzend is?" SPOCK: "Verkeerde franchise, kapitein".
toegevoegd de auteur Racheet, de bron
Bedoelt u dat mijn oplossing niet werkt of dat deze niet de specifieke oplossing is waar u aan dacht ?
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
De planeet is alleen voor illustratieve doeleinden: het is de bedoeling om de geometrie van een plak ruimtetijd in de buurt van de anomalie te beschrijven. Ik stel niet voor dat er ergens een echte enorme planeet is; alleen dat wat gravitationele raarheid ook is, heeft het effect van het buigen van ruimtetijd op een manier die vergelijkbaar is met het oppervlak van de planeet.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Niemand zei dat de anomalie de enige oorzaak was van de zwaartekrachtvreemdheid. Misschien is het ding aan de zuidpool gewoon heel sprankelend of zoiets.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
@Peregrine Rook, ik zie het; het lijkt hetzelfde te zeggen als de mijne.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Het is heel vriendelijk van je om dat te zeggen, maar het geaccepteerde antwoord heeft een groot voordeel ten opzichte van het mijne: het beschrijft een enigszins specifieke configuratie die feitelijk het noodzakelijke patroon van ruimtetijdkromming produceert, terwijl de mijne gewoon zegt "nou, stel dat het op deze manier is gebogen".
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

Hier is een enigszins dwaas antwoord op deze vraag:

De USS Enterprise is 150.000 km lang (boeg naar achtersteven) en ze hebben het schip eenvoudig rondgedraaid, zodat de boeg 250.000 km verderop ligt. De baan heeft nog steeds dezelfde reislengte

5
toegevoegd
De Constitution-klasse Enterprise (TOS) is ongeveer 288 meter lang.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Ik denk dat de USS Enterprise kleiner is dan dat: gizmodo.com/…
toegevoegd de auteur Fung, de bron
Hij heeft nooit gezegd dat het de USS Enterprise uit Star Trek was, dat werd zojuist verondersteld (hoewel ja, het is gek voor een schip om zo groot te zijn)
toegevoegd de auteur Adam Erickson, de bron

Ik denk dat het eenvoudigste en eenvoudigste antwoord is:

een neutronenster of een zwart gat.   Afbeelding met dank aan http://i.stack.imgur.com/Ste0l.gif  Oorspronkelijk van: http: //imagine.gsfc.nasa .gov/docs/docenten/blackholes/bhm/images/st_diagram.gif

 Stel je voor dat beide banen zich in de trechter bevinden, de eerste iets 'boven' de neutronenster en de tweede 150.000 km verderop in de trechter, maar nog steeds met bijna dezelfde baanlengte.

Uitleg:

Een sterk punt van gravitatie zal ruimte-tijd krommen.
 Stel je een heel zwaar gewicht voor op een elastisch vlak, het zal een diepe trechter creëren.
 Als de onderneming zich dicht bij het object bevindt, draait het eromheen in de trechter. Als het zich van het object verwijdert, 'klimt' de onderneming 250.000 km de binnenkant van de trechter omhoog, maar bevindt het zich nog steeds in de trechter.

 Vanuit een bovenaanzicht heeft het bedrijf in beide gevallen bijna dezelfde afstand tot het zwarte gat, omdat het langs de gebogen oppervlakte "omhoog" van de anomalie is weggetrokken, maar de trechter heeft bijna dezelfde straal, dus de baan is bijna dezelfde grootte (het zal een beetje groter zijn, maar de nummers zijn ongeveer hetzelfde)

 Vanuit hun persoonlijke oogpunt zullen ze hun afstand langs de wand van de trechter "naar beneden" naar het zwarte gat meten en door die meting in het tweede geval een afstand van 250.000 km hebben en deze afstand behouden terwijl ze in een baan om de aarde bewegen. - Pas als ze buiten de extreem gebogen ruimte-tijd rond het zwarte gat zijn, zal de relatie tussen straal en baanlengte teruggaan naar de verwachte waarden.

Dus, is dit fysiek mogelijk? Het lijkt erop dat het is.

Stel dat onze anomalie een massa heeft van ongeveer 30.000 zonsmassa's. Zijn Schwarzschild-straal zal dan ongeveer 100.000 km zijn. Laat het object net nauwelijks te groot zijn om in een zwart gat te vallen; vervolgens verandert de omtrek van een cirkel, concentrisch met het voorwerp, voor een groot bereik van radiale afstanden vanaf het oppervlak ervan nauwelijks.
 (In de limiet waar de grootte van het object gelijk is aan de Schwarzschild-straal, wordt het een zwart gat, het oppervlak is de gebeurtenishorizon en de gebeurtenishorizon is oneindig ver van elk punt buiten, zoals bekeken door een stationaire externe waarnemer.)
 Dus nu beginnen we 100.000 km weg (radiaal) vanaf het oppervlak van de anomalie; het feit dat de omtrek van onze baan ongeveer $ 2 pi $ keer deze afstand is, is louter toeval; Wat fysiek belangrijk is, is dat het ongeveer $ 2 \ pi $ keer de Schwarzschild-straal van het object is. We gaan naar 250.000 km verderop, maar op voorwaarde dat we de afwijking dicht genoeg bij de Schwarzschild-straal plaatsen, is dit nog steeds zo dichtbij dat de omtrek van de baan ongeveer $ 2 \ pi r_s $ is.

De term "baan" is hier een beetje misleidend, omdat

er zijn geen echte stabiele banen die zo dicht bij een zeer groot object liggen. (Er zijn er geen dichterbij dan $ 3r_s $.) Dus moet de Enterprise daadwerkelijk actieve maatregelen nemen om te voorkomen dat ze door de anomalie naar binnen worden getrokken.

4
toegevoegd
Als je de ruimte-tijd zo ver gaat vervormen, is het niet logisch om te spreken over afstanden van twee punten in "ruimte", omdat er geen globale tijd is. Alleen afstanden tussen ruimte-tijdgebeurtenissen zijn goed gedefinieerd als de maximale juiste tijd van een verbindende geodetische.
toegevoegd de auteur Russ Cam, de bron
@paste Ja, de baan bevindt zich nog steeds in hetzelfde vlak vanuit onze driedimensionale ruimte, omdat de trechter alleen bestaat als deze vanuit een 4-dimensionaal perspectief wordt bekeken. Je zou het als volgt kunnen zien: de ruimte is meer "dicht" rond de neutronenster. Dus als ik van ver kijk terwijl iemand in een rechte lijn reist en de neutronenster in de buurt passeert, lijkt hij te vertragen in de nabijheid van de ster en daarna weer te versnellen, hoewel hij vanuit zijn perspectief zou vliegen met dezelfde snelheid de hele tijd.
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
Vanuit zijn perspectief zou hij gewoon een langere weg nemen en 200 Gm reizen, terwijl vanuit een extern perspectief de afstand die hij aflegde slechts 100 Gm zou zijn (zoals gemeten op een planaire kaart.) Daarom werkt de tweede analogie zo goed. Als dit een 2D-probleem was op een kaart, waarbij een auto rond een berg rijdt en zich afvraagt ​​waarom de rondreis bijna tegelijkertijd aan de voet van de berg en op 30% van de hoogte duurt, komt dat omdat de hoogtelijnen op een top-down 2D-kaart liggen erg dicht bij elkaar. - Nu moeten we ons een 3D-kaart van een 4D-ruimte voorstellen ... ;-)
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
@GarethMcCaughan Het zou geweldig zijn als je deze opmerkingen als een afzonderlijk blok in het antwoord zou kunnen verwerken - we zouden het kunnen markeren als community wiki?
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
@GarethMcCaughan Ik heb het veranderd in community wiki, ik geef de voorkeur aan een goed uitvoerig antwoord over reputatiewedstrijden ;-)
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
Antwoord: Elk object met ten minste plankmassa heeft een schwarzschildradius, maar voor alles wat geen zwart gat is, bevindt deze straal zich binnen het volume van het object, dus het is geen gebeurtenishorizon ;-)
toegevoegd de auteur Pacerier, de bron
DIT IS HET BESTE EN JUISTE ANTWOORD.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Ik ben blij dat ik het antwoord en de goede graphics niet hoefde te schrijven! Kip Thorne legt het uit: (start rond 54:45) youtube.com/watch?v=cYWH34v2TnM
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Waar is de wiki? Het spijt me als sommige mensen het antwoord niet leuk vonden. Ik vond het niet zo'n slechte vraag, en ik vond het een interessant resultaat. Ik denk niet dat de vraag of het antwoord te breed was.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Vraag: Als het geen zwart gat is, hoe zou het dan een Schwartzchild-straal kunnen hebben?
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Als het zwarte gat ronddraait, kun je dichterbij komen met stabiele banen.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@Jiminion: het probleem met dit antwoord is wanneer je genoeg dichtbij komt om de "ongeveer" het effect te laten hebben dat je wilt dat je helemaal te dicht bij de baan bent.
toegevoegd de auteur Joshua, de bron
Maakt dit de baan nog steeds in hetzelfde vlak? Wat betekent "vliegtuig" zelfs in deze situatie?
toegevoegd de auteur Smit Johnth, de bron
Is deze oplossing eigenlijk compatibel met een omtrek van ongeveer 2 pi maal de eerste afstand tot de anomalie, zoals vermeld in de vraag?
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Het lijkt erop dat (1) als verhuizen naar 150.000 km verder weg een verwaarloosbaar verschil maakt met de omtrek van de baan, de Enterprise dan eigenlijk vrij dicht bij de Schwarzschild-straal van het object moet zijn geweest; (2) als op een afstand van 100.000 km de baanomtrek ongeveer 2pi maal 100.000 km was, dan moet het ver weg geweest zijn. Uiteraard zijn die onverenigbaar, maar er is een manier om het te omzeilen: als de anomalie vrij groot is, dan is 100 km van de afwijking heel anders dan 100 km van het centrum.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Dus nu is de vraag: zijn er eigenlijk parameters die deze nummers laten werken? Het is mij niet duidelijk dat dat zo is, maar ik heb de berekeningen niet echt gedaan.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Ik denk dat het eigenlijk wel werkt. We nemen $ r_s $ ongeveer 100.000 km, we maken de afwijking een beetje kleiner dan de Schwarzschild-limiet, en nu door dat piepkleine stukje klein te maken, kunnen we de afstand die je kunt maken vanaf het oppervlak maken terwijl je nog steeds $ r $ bijna 100.000 km zo groot als we willen. Dus maak het piepkleine bit zo klein dat je 250.000km kunt uitgaan met een verwaarloosbare radiusverandering, en we zijn klaar.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
(De massa van de anomalie zou ongeveer 30.000 zonsmassa's moeten zijn.)
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Als je het reputale offer niet erg vindt, natuurlijk.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
OK, ik heb enkele opmerkingen toegevoegd zoals hierboven. Ik ben geen echte natuurkundige en heb misschien fouten gemaakt; correcties welkom!
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Jiminion, "community wiki" betekent gewoon dat iedereen het antwoord nu kan bewerken. (Eigenlijk niet echt iedereen, maar de reputatiedrempel om te mogen bewerken is nogal laag.) Het heeft nog een paar andere consequenties - bijvoorbeeld stemmen op iemand hebben geen invloed meer op de reputatiescore van iemand. Zie b.v. hier: meta.stackexchange.com/questions/11740/& hellip;
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

De Enterprise is er

Een spel met 'Asteroïden'. Het voltooit een baan van 100 km rond een asteroïde die niet beweegt. Vervolgens reist het 150.000 km naar het volgende 'scherm'. Nu is de Enterprise tegelijkertijd 250.000 km verwijderd van de asteroïde in het vorige scherm en 100.000 km van dezelfde asteroïde in het huidige scherm. Ze draaien om de asteroïde en reizen op dezelfde afstand als de vorige baan.

4
toegevoegd

Was het object. . .

Een ring?

Dus als het was, dan. . .

Ze begonnen aan de binnenkant van de ring met een diameter van 450.000 km en ze waren 100.000 km recht in de ring. Ze cirkelden en bewogen 250.000 km naar de andere rand van de ring en cirkelden rond de tegenovergestelde rand. De ring zou van constante dikte zijn, dus de banen waren gelijk.

afbeelding

orbits

afbeelding Explained

Ze beginnen bij A (100.000 km vanaf de rand), draaien rond het dichtstbijzijnde punt van de ring, gaan naar B (100.000 km vanaf de andere kant) en draaien rond het dichtstbijzijnde punt van de ring

4
toegevoegd
Dit houdt ook geen rekening met de totale afgelegde afstand die constant blijft.
toegevoegd de auteur Robert, de bron
... en heeft herhaald: "De onderneming heeft 150.000 km verplaatst en vastgesteld dat ze 250.000 km verwijderd zijn van de anomalie." Ik zie niet hoe uw antwoord daarmee in overeenstemming is.
toegevoegd de auteur Silent-Bob, de bron
OP vermeldde al in een andere opmerking dat de anomalie als sferoïde kan worden beschouwd.
toegevoegd de auteur Smit Johnth, de bron

Zijn zij

Net binnen de gebeurtenishorizon van een superzwaar zwart gat (maar op de een of andere manier niet vernietigd door getijdekrachten)?

-

De Enterprise draait een keer op de eerste waargenomen afstand en probeert vervolgens weg te gaan, maar beweegt zich slechts oneindig veel dichter naar de gebeurtenishorizon. Vervolgens draait het rond de tweede waargenomen afstand. Zwaartekracht moet hun sensoren beïnvloeden.

3
toegevoegd
De probleemstelling moet op het eerste gezicht fout zijn. De metingen kunnen niet tegelijkertijd correct en incorrect zijn, en er is geen manier om specifiek te bepalen wat er gebeurt met de gegeven informatie. Je zou kunnen zeggen dat de Enterprise micro-warp-bubble-o-matic-trons rond de anomalie treft en in en uit het bestaan ​​knalt, zodat het slechts 630.000 km beweging vastlegt zonder de gaten op te merken die het heeft gesprongen. Gezien geen verdere beperkingen, zou ik moeten zeggen dat dit te breed is.
toegevoegd de auteur Prerak K, de bron
Dan kijken we naar een gebied van ruimte waar de relatieve ruimtelijke dimensies zo scherp zijn gebogen dat alle richtingen weg van de anomalie langs het binnenoppervlak van een bol zijn met zijn middelpunt bij de anomalie; d.w.z. het binnenoppervlak van de gebeurtenishorizon van een zwart gat, of iets dat er erg op lijkt.
toegevoegd de auteur Prerak K, de bron
De onderneming bevindt zich niet binnen een gebeurtenishorizon.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Dit beantwoordt de vraag door te zeggen "stel dat de probleemstelling eigenlijk verkeerd is". Bij gebrek aan een aanwijzing in de puzzel dat dit zo zou kunnen zijn, denk ik niet dat het echt als een antwoord telt.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
De metingen hoeven niet tegelijkertijd zowel correct als fout te zijn. Gegeven passend gekromde ruimtetijd (wat voor zover ik kan zien fysiek mogelijk is) is het mogelijk dat de omtrekken van die twee cirkels in werkelijkheid allebei ongeveer 630000 km zijn; geen meetfout vereist.
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron
Geen behoefte aan een gebeurtenishorizon. (Mijn antwoord beschrijft wel een ruimtetijd waarin je niet kunt ontsnappen naar het oneindige, weg van de anomalie, maar het is gemakkelijk genoeg om dat te veranderen: stel je een oppervlak voor waarvan de doorsnede iets in de vorm van een hoofdomegaai is in plaats van een O, waar de "voeten" van de Omega tot in het oneindige gaan, en nu regelen dat plakjes ruimtetijd door de anomalie in plaats daarvan eruit zien.)
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

Is het

een ster kleiner? 530.000km is 76% van de straal van de zon. Als het een ster is die snel instort vanuit een straal van 530.000 km naar 380.000 km, hoeft de Enterprise niet te bewegen.

3
toegevoegd
Interessant antwoord.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron

De ruimte in dit gebied heeft een behoorlijk absurde kromming die niet verkleint naar plat omdat we hier verder weg komen binnen het domein. Ik kan niet vinden wat er aan de hand is, maar ik kan bewijzen dat alle geometrieën radiaal symmetrisch rond de "anomalie" en asymptotisch verlaagd zijn om plat in alle richtingen niet toegestaan ​​te zijn. Daarom is de echte anomalie niet de vermelde of het wormgat is juist. Omdat het antwoord van het wormgat niet werd geaccepteerd, hebben we te maken met ruimtetijd die terug op zichzelf is gekromd.

De eenvoudigste oplossing is een hypersphere met een omtrek van ~ 4 * (100.000km + 250.000km)/2 ~ = 700.000km, met de anomalie op één pool. Maar dit laat geen pad naar huis.

3
toegevoegd
Het is een heel eenvoudig bewijs gebaseerd op de inverse kwadratische wet gecombineerd met het weten dat cilindrische ruimtetijd die aan één kant wordt gesloten geen toegestane ruimtetijd is.
toegevoegd de auteur Joshua, de bron
Die eenvoudigste oplossing is eigenlijk dezelfde die ik (en later Joe M) heb voorgesteld, en geen van beide is aanvaard, dus vermoedelijk heeft Jiminion iets anders in gedachten. Kun je het bewijs schetsen dat je geen radiaal symmetrische ruimtetijd zoals deze kunt hebben die asymptotisch plat is? (Ik claimde hand in hand dat opmerkingen mogelijk waren, maar zonder berekeningen te doen, als je de berekeningen hebt gedaan, dan denk ik dat je gelijk hebt.)
toegevoegd de auteur Pankaj, de bron

De Enterprise is verhuisd

parallel aan de as van de baan

Dus gingen ze verder weg en konden ze optreden

Een halo-baan rond de as en "boven" de anomalie

3
toegevoegd
De onderneming verplaatste 150.000 km en bepaalde dat ze 250.000 km van de anomalie verwijderd waren.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron

Nieuw antwoord, beste/slechtste dat ik kon bedenken:

De anomalie zorgt ervoor dat de Enterprise veel sneller in zijn baan gaat, hoe verder het is. Als het zich in niet-relativistisch land op 100.000km bevindt, dan reist de Enterprise met een snelheid van 250.000 km ongeveer 0,92c in verhouding tot de anomalie, geven of nemen.

2
toegevoegd

Dit is perfect mogelijk:

De eerste baan wordt berekend vanaf de rand van de anomalie. De tweede baan is te berekenen vanuit het midden van de anomalie. De anomalie zelf is 150.000 KM in straal. Dus de Enterprise-locatie is niet echt veranderd, alleen de manier waarop de baan wordt berekend.

2
toegevoegd
@Lordofdark Je hebt gelijk. Mijn fout.
toegevoegd de auteur Nzall, de bron
de Enterprise moet op 100 000 km van het midden van de baan/anomalie zijn om een ​​baanlengte van 630 000 km te hebben. De anomalie kan dus geen straal van 150.000 km hebben
toegevoegd de auteur Jawad Al Shaikh, de bron

Misschien is "buigen" hier belangrijk:

Als de Enterprise zich binnen een holte van 350.000 km bevindt.

De Enterprise begint met de boeg gericht op de anomalie op 100.000 km afstand en terwijl de boog op de anomalie gericht blijft, doet hij een baan ...

aan de binnenkant van de bol.

Daarna, met een back-up van 150.000 km, doet een andere baan met de boeg nog steeds op de anomalie gericht, terwijl hij in dezelfde snelheid draait ...

waardoor het in dezelfde baan draait maar in de tegenovergestelde richting kijkt. De achtersteven is nu 100.000 km verwijderd van de anomalie, maar de afstand is gemeten vanaf de boeg, en dus de reden waarom het belangrijk was om dit onderscheid toe te voegen aan de puzzelbeschrijving.

2
toegevoegd

De Enterprise en de anomalie zijn

op het oppervlak van een gebogen vierde dimensie met een omtrek van 350.000 km, ervan uitgaande dat de anomalie in feite een punt in de ruimte is. De Enterprise begon 100.000 kilometer verwijderd van de anomalie in de ene richting en 250.000 kilometer ertussen in de exact tegenovergestelde richting.

Dus toen de Enterprise 150.000 km verplaatste, en ogenschijnlijk 250.000 km verderop lag

het bereikte feitelijk een maximale afstand van 175.000 km voordat het weer dichterbij kwam vanuit de andere richting. Dus toen het tijd was om nog een rond pad te maken, namen ze de kortere route.

2
toegevoegd
Ik zou het niet zo zeggen.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
Vóór de verhuizing was het 100.000 km verwijderd van de anomalie; na de verhuizing is het 250.000 km verderop.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron
@Jiminion Was het mijn nummers die het probleem vormden, of iets anders?
toegevoegd de auteur Uriel CP, de bron
Postscriptum Dit antwoord is slechts een herformulering (aantoonbaar, een begrijpelijkere) van het antwoord van Gareth McCaughan .
toegevoegd de auteur Silent-Bob, de bron

Terwijl de onderneming weggaat,

de anomalie wordt kleiner en de onderneming beweegt niet; daarom is de straal naar het midden van de baan niet veranderd, maar de afstand tot de rand van de anomalie heeft.

In dit geval lijkt het

de enige manier om te ontsnappen aan de gevolgen van de anomalie zou zijn om ver genoeg weg te gaan, zodat de anomalie verdwijnt in het niets ... Uit het raam kijken zou moeten aantonen dat de posities van de sterren ten opzichte van de positie van de onderneming niet bewegen als de onderneming "gaat weg" van de anomalie.

1
toegevoegd
Het antwoord tardis.
toegevoegd de auteur void-pointer, de bron