- Relativistic Spaceship एक सापेक्षतावादी visualization tool है, जो दिखाता है कि जब अंतरिक्षयान की गति प्रकाश की गति के करीब पहुंचती है तो उसकी उड़ान स्थिति कैसे बदलती है
- स्क्रीन पर प्रकाश की गति के मुकाबले गति, γ मान, प्रकाश-वर्ष में दूरी, डॉप्लर गुणांक, और अंतरिक्षयान का समय तथा विश्व समय साथ में दिखते हैं
- प्रारंभिक स्थिति में गति 0%, γ = 1, दूरी 0 प्रकाश-वर्ष, डॉप्लर गुणांक 1, और समय 0 वर्ष से शुरुआत होती है
- source code GitHub पर सार्वजनिक है, इसलिए उसके काम करने का तरीका और implementation सीधे देखा जा सकता है
- implementation Three.JS WebGL आधारित है, और three.js license document अलग से लिंक किया गया है
सापेक्षतावादी उड़ान स्क्रीन में दिखने वाले मान
- Relativistic Spaceship Dmytry Lavrov द्वारा बनाया गया एक सापेक्षतावादी उड़ान visualization tool है
- स्क्रीन पर देखे जा सकने वाले मुख्य मान इस प्रकार हैं
- प्रकाश की गति के मुकाबले अंतरिक्षयान की गति
-
γ मान
- प्रकाश-वर्ष में दूरी
- स्क्रीन के केंद्र में डॉप्लर गुणांक
- अधिकतम डॉप्लर गुणांक
- वर्ष में अंतरिक्षयान का समय
- वर्ष में विश्व समय
- प्रारंभिक स्क्रीन पर गति 0%, γ = 1, दूरी 0 प्रकाश-वर्ष, डॉप्लर गुणांक 1, और समय 0 वर्ष की स्थिति दिखाई जाती है
source code और implementation तकनीक
- प्रोजेक्ट का source code https://github.com/Dmytry/space से प्राप्त किया जा सकता है
- implementation में Three.JS WebGL framework का उपयोग किया गया है
- three.js license अलग दस्तावेज़ के रूप में लिंक किया गया है
1 टिप्पणियां
Hacker News की राय
special relativity की सहज-बोध के उलट लगने वाली प्रकृति को अच्छी तरह visualize किया गया है
अगर spaceship को लगातार 1G पर accelerate किया जा सके, तो Milky Way के केंद्र तक spaceship के समय के हिसाब से 20 साल के अंदर पहुँचना आश्चर्यजनक है
बेशक पृथ्वी पर तब तक 27,900 साल बीत चुके होंगे, इसलिए छुट्टियों की कहानी सुनाने के लिए कोई नहीं होगा
interstellar matter का हर atom spaceship को नुकसान पहुँचा सकता है, पूरी ship को आर-पार कर सकता है, और electromagnetic repulsion सिर्फ charged particles पर ही काम करता है
सैद्धांतिक रूप से भी ऐसा कुछ नहीं है जिसे spaceship पर रखकर 1G की continuous acceleration संभव की जा सके
हासिल की जा सकने वाली अधिकतम velocity change मुझे ठीक-ठीक याद नहीं, लेकिन यह light speed का बड़ा fraction नहीं है; और अगर छोटे black hole को साथ ले जाकर mass को 40% efficiency से energy में बदलने जैसी पागल परिकल्पना भी करें, तो भी शायद light speed का करीब 60% ही था
हिसाब लगाएँ तो ज़रूरी energy असल में लगभग पूरी तरह antimatter से बने rocket और उससे react कराने के लिए लगभग उतने ही mass के सामान्य matter की माँग करने जैसी है
space में लंबी दूरी की यात्रा को constant acceleration से discuss करते समय संख्याएँ आम तौर पर 1G के कुछ हज़ारवें हिस्से के स्तर पर होती हैं
round trip करने में सामान्य मानव जीवनकाल का अधिकांश हिस्सा लग जाएगा, लेकिन अगर लौटने पर पृथ्वी अब भी मौजूद हुई, तो यह 55,000 साल बाद के भविष्य में यात्रा करने जैसा लगेगा
अधिकतम acceleration पर spaceship के समय के हिसाब से लगभग 850 साल बीतने पर universe 10^30 साल पुराना हो जाएगा
तब तक केवल white dwarfs, neutron stars और तरह-तरह के stellar remnants बचे होंगे, galaxies बिखर चुकी होंगी, और Sun जैसे stars दूर की याद बन चुके होंगे
बेशक यह संभावना पूरी तरह खारिज नहीं की जा सकती कि याद रखने वाला कोई अस्तित्व अब भी बचा हो। जीवन black holes या white dwarfs के आसपास की structures से चिपककर बहुत लंबे समय तक energy निकाल सकता है
“heat death” की तरह universe के अलग-अलग पहचान से रहित entropy particles के समुद्र में बदलने के समय से यह अभी भी बहुत दूर होगा, लेकिन वह पहले ही बिल्कुल अलग जगह बन चुका होगा
जैसे, “तुम हमारे लोगों के बीच रहने के लिए सुरक्षित नहीं हो, इसलिए तुम्हें समय के अंत की ओर भेजते हैं”
अगर आपको ऐसे relativistic effects में रुचि है, तो near-light-speed simulation graphics में इस्तेमाल हो सकने वाला OpenRelativity नाम का toolset है: http://gamelab.mit.edu/research/openrelativity/
इसका इस्तेमाल free game “A Slower Speed of Light” में भी हुआ था
http://gamelab.mit.edu/games/a-slower-speed-of-light/
बड़ी दूरियाँ पाटने के लिए ऊँची relativistic speeds पर जाने का विचार छोड़ देना शायद बेहतर हो
प्रकृति के पास ज़्यादा practical idea है: बीज बन जाना
जीव इसी तरह विशाल दूरियाँ पार करते हैं और यात्रा के दौरान हल करना मुश्किल resource constraints से बचते हैं
खुद को निष्क्रिय crystal form में compress करें, rocket को aim करके launch करें और इंतज़ार करें। बस हज़ारों साल या युगों तक chemical और structural collapse को रोकना होगा
destination पर पहुँचने पर machine चालू होकर body को reconstruct कर दे, और आप तरोताज़ा हालत में exploration शुरू कर दें। असल में आपके लिए लगभग कोई समय बीता ही नहीं होगा
बेशक इसके लिए biology पर पूरी पकड़ बनानी होगी, या biology को पूरी तरह bypass करके खुद को machine format में copy करना होगा, फिर भी यह light speed के बड़े fraction पर travel करने से आसान होने की संभावना ज़्यादा है
मुझे नहीं पता था कि relatively छोटा continuous thrust, जैसे करीब 1m/s², भी “आसानी से” meaningful time dilation दे सकता है
अगर पूरी यात्रा के दौरान लगातार accelerate किया जा सके, तो interstellar travel कुछ हद तक possible हो जाता है
खोजने पर पता चला कि 1G पर Alpha Centauri तक जाने में traveler द्वारा observed time करीब 3 साल बताया जाता है
क्या fusion जैसी कुछ हद तक plausible technology से उस point तक पहुँचा जा सकता है? मुझे relativity math अच्छी तरह नहीं आती, लेकिन relativistic effects को ignore करके mass को सीधे energy में बदलें तब भी C² cancel हो जाता है, और 100,000kg को light speed तक accelerate करने के लिए 50,000kg चाहिए लगते हैं
“fuel” reaction mass के पूरे हिस्से को सीधे momentum में बदल दें तब भी, थोड़ा भी रहने लायक spaceship के लिए दसियों हज़ार से लेकर लाखों tons fuel ले जाना पड़ेगा
perfect mass-conversion engine नहीं है; matter-antimatter भी simulations में लगभग 60% efficient है, fusion करीब 17%, nuclear pulse propulsion हैरानी की बात है कि 7%, और fission gas-core rocket शायद maximum 12% के आसपास हो सकता है, लेकिन gas-core reactor के आँकड़े स्पष्ट नहीं हैं इसलिए अनिश्चितता है
SF writer के नज़रिए से यह सोचना दिलचस्प है कि जब astronauts पूरी civilization से भी ज़्यादा समय तक जीवित रहें, तो society किस अजीब रूप में बदल जाएगी। एक neo-Polynesian culture याद आती है, जहाँ travelers को लौटने पर बिल्कुल पता नहीं होगा कि वह जगह कैसी होगी
time dilation की वजह से चलती हुई satellite clocks पृथ्वी की स्थिर clocks से रोज़ बहुत थोड़ा धीमी चलती हैं, इसलिए correction की ज़रूरत होती है
kinetic energy बहुत बड़ी है और कहीं न कहीं से आनी होगी, इसलिए शायद zero-energy drive तक की ज़रूरत पड़ सकती है
rocket equation रास्ता रोकती है। reasonable fusion rocket से relativistic speeds तक लगातार accelerate करने के लिए एक planet जितने fuel की ज़रूरत पड़ सकती है
antimatter propulsion लगभग इकलौता option है, लेकिन energy absorb करके पीछे फेंकनी होगी, इसलिए फिर भी बहुत reaction mass चाहिए होगा या laser का इस्तेमाल करना होगा
उससे भी आगे जाएँ तो, आप ship को जाते हुए देखेंगे और फिर कभी खबर नहीं मिलेगी, या खुद उस पर सवार होकर निकलेंगे और हजारों साल बाद पृथ्वी जो भी बन चुकी होगी, वहीं लौटेंगे
1G पर 12 साल तक लगातार accelerate करें तो starting point से 113,000 light-years दूर पहुँच जाएँगे, जो पृथ्वी से हमारी galaxy के दूसरे छोर तक जाने लायक दूरी है
बेशक तब speed light speed की 99.999999996% होगी। अगर दूसरी तरफ की galaxy में रुककर आसपास देखना हो, तो बीच में मुड़कर decelerate करना होगा, इसलिए travel time लगभग दोगुना हो जाएगा
हाल ही में यह किताब दोबारा पढ़ी
https://en.wikipedia.org/wiki/Tau_Zero
शायद अब तक के सबसे भव्य SF उपन्यासों में से एक होगी। टक्कर के बाद स्पेसशिप के ब्रेक खराब हो जाते हैं, और फिर सामने आने वाली हर समस्या का समाधान “और तेज़ चलो” बन जाता है
कई जगहों पर Peter Watts की The Freeze Frame Revolution(https://tachyonpublications.com/product/freeze-frame-revolut...) याद आई, और मिलते-जुलते तरीके से वह भी काफ़ी अच्छी थी, लेकिन शायद ज़्यादा अंधेरी
उम्मीद थी कि relativity अहम भूमिका निभाएगी, लेकिन crew जिस पैमाने की time dilation से गुजरता है, वह मेरी कल्पना से कहीं ज़्यादा विशाल था
इस किताब को पढ़कर Interstellar और उससे भी पीछे जाएँ तो Star Trek IV: The Voyage Home जैसी time travel और relativity classics याद आईं। Star Trek फिल्मों में यह मेरी सबसे पसंदीदा है
throttle_valuevariable को slider की maximum value 1 नहीं, बल्कि 30 जैसी बेतुकी value पर set करके देखायह देखना मज़ेदार था कि web app खुद ढहने के लिए रोशनी की रफ्तार के कितना करीब पहुँचना पड़ता है
1920px screen पर जब “9” दो lines से थोड़ा ज़्यादा चलता है, तब ऐसा होता है
speed वापस 0 पर लौट जाती है, और physics के rules लगभग तोड़ देने के bonus में world time NaN बन जाता है
खूबसूरत
“बस” 1G acceleration बनाए रखना है—इस बात में यह भी बताना चाहिए कि जैसे-जैसे spaceship रोशनी की रफ्तार के करीब जाती है, उसका mass बढ़ता है [0]
mass बढ़ने पर उस acceleration को बनाए रखने के लिए ज़रूरी thrust भी बढ़ता है। इसलिए उस engine की पहुँच किसी जादुई energy source तक होनी चाहिए, वरना वह ज़्यादा speeds पर acceleration बनाए नहीं रख सकता :)
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity#Rel...
संपादन: यह व्याख्या पूरी तरह सही न भी हो सकती है
उदाहरण के लिए, अगर धरती पर बचा व्यक्ति spaceship की speed देखे, तो acceleration बढ़ने पर उसके नजरिए से spaceship ज़्यादा भारी दिखेगी
लेकिन spaceship के अंदर के नजरिए से आप और spaceship अब भी उतने ही वजन के हैं। उलटे, धरती को ही dramatic “weight gain” से गुजरता हुआ दिखेगा
तो spaceship के अंदर के नजरिए से 1G acceleration लगातार बना रहता है, और light speed के पास उस energy का बढ़ता हुआ हिस्सा बड़े mass और धीमे time में जाता है—क्या बात कुछ ऐसी नहीं है?
निजी तौर पर मुझे लगता है कि यह physical intuition के लिए बहुत खराब नतीजे देती है
यह video उस समस्या को अच्छी तरह समझाता है: https://www.youtube.com/watch?v=6HlCfwEduqA
मेरे browser में यह चला नहीं, लेकिन सही error message दिखाने के लिए आभारी हूँ
web pages अक्सर कई वजहों से बस टूट जाते हैं और “क्या यह load हो रहा है?” या “क्या यह ऐसा ही दिखना चाहिए?” सोचते हुए खाली इंतज़ार करवाते हैं
“xyz is not supported” जैसा बताकर कि क्या गलत है, और किसी popular browser पर switch करके content देखने का मौका देने वाला मामला मैंने पहली बार देखा
उस browser में site mobile पर भी अच्छी तरह चली और देखने में भी अच्छी लगी
acceleration को पूरी तरह बढ़ाकर coffee लेने गया और वापस आया, तो 200 साल बाद 60 लाख light years से ज़्यादा दूर जा चुका था
अब मैं Milky Way जैसी ही NGC 300 galaxy में हूँ
जिन लोगों को मैं जानता था, वे सब जा चुके हैं, और मैं दुखी व अकेला हूँ