A empresa e a anomalia

A USS Enterprise encontra uma anomalia a 100.000 km da sua proa. Faz uma órbita circular completa em torno da anomalia e descobre que viajou cerca de 630.000 km na órbita. O capitão fica cauteloso e se move para 250.000 km de distância da anomalia, e faz outra órbita circular completa em torno da mesma anomalia. Estranhamente, o comprimento da órbita ainda é de cerca de 630.000 km! O que está acontecendo?

Dica/Esclarecimentos (dos comentários):

- A órbita e a anomalia estão no mesmo plano 2D  - A anomalia não se moveu. Apenas a empresa mudou - se  - A segunda órbita é em torno da mesma anomalia

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Quantos dias até você dar a solução, se ninguém aparecer?
adicionado o autor Martin C. Martin, fonte
@Jiminion é a pontuação significativa por acaso?
adicionado o autor Sanjaya R, fonte
Como perguntado, não está claro se a segunda órbita está em torno da anomalia. Isso é de propósito ou a pergunta é apenas mal formulada? Uma resposta trivial para a questão poderia ser que a segunda órbita é em torno de um objeto diferente da anomalia.
adicionado o autor mislav, fonte
Yo momma tão gorda quando a Enterprise orbitou a duas distâncias diferentes, as órbitas tinham o mesmo comprimento.
adicionado o autor Richard, fonte
Será que a anomalia os seguiu depois que eles se afastaram 250 mil quilômetros antes de orbitarem pela segunda vez?
adicionado o autor olle, fonte
O problema com a sua pergunta é a palavra órbita. Nem todo círculo ao redor de um objeto é uma órbita. Você só pode chamá-lo de uma órbita, se um objeto segue o caminho em queda livre. Assim, o empreendimento voa em torno da anomalia, mas precisa usar seus propulsores para permanecer no círculo e não cair na anomalia. Então você deve chamá-lo de círculo e não orbitar :-)
adicionado o autor Pacerier, fonte
De qual capitão estamos falando aqui?
adicionado o autor Thorsten S., fonte
Sim, definitivamente não é o pensamento lateral na maneira como eu entendo essa frase (ou a forma como a tag é definida aqui). Além disso, eu diria que a relatividade geral é um monte de entalhes do passado "que cor é o urso". Eu estudei matemática na universidade, incluindo um módulo sobre a relatividade e ainda não estou convencido de que a pergunta/resposta está correta.
adicionado o autor ErikE, fonte
Eu esperava que a pergunta terminasse com "que cor é a anomalia?"
adicionado o autor Szabolcs, fonte
órbitas elípticas?
adicionado o autor Humber, fonte
Isso não é realmente um enigma, apenas "o que o conceito de física explicaria isso".
adicionado o autor question_asker, fonte
@scholtes A menos que eu esteja perdendo alguma coisa, com base nos comentários do OP, a resposta é apenas ... algo sobre o espaço-tempo curvo que, desde que você conheça os princípios pertinentes da física, você pode explicar. Isso não é um quebra-cabeça, é um ótimo alguém porque eles têm sua referência.
adicionado o autor question_asker, fonte
@Alconja Sabemos que isso é realmente pensamento lateral? Dos comentários de OP sobre outras respostas, parece que a resposta é física muito, muito direta.
adicionado o autor question_asker, fonte
Então ... acontece que não é só o pensamento lateral, mas eu estava exatamente certo em ser apenas um problema de física.
adicionado o autor question_asker, fonte
Esclarecido Eles são órbitas circulares.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@ Marius sim, mas mesmo que não fossem, não importaria.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@William não. A anomalia não se moveu. Apenas a empresa mudou-se.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@Marius - sim, é relevante.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@jarnbjo esclarecido. A segunda órbita é em torno da mesma anomalia.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@ Paul o que o senhor das trevas diz.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@scholtes - Há muitas respostas que estão quase perdidas. Eu acho que quando a resposta é conhecida, podemos descobrir se isso era uma questão barata ou brega. (Se assim for, peço desculpas antecipadamente.)
adicionado o autor void-pointer, fonte
@question_asker: Eu vejo seu ponto. Mas não é tão vago assim; talvez um poucos entalhes após o velho quebra-cabeça "que cor é o urso".
adicionado o autor void-pointer, fonte
Para melhor ou para pior, uma resposta foi encontrada. Obrigado pelo seu interesse!
adicionado o autor void-pointer, fonte
@ Chris nunca disse que era pensamento lateral. Alguém acrescentou isso.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@question_asker Estou inclinado a discordar. Se a resposta for algo como "xyz complex relativity geral stuff" ou "warp magic", eu concordaria que não é um grande enigma. Eu suspeito, no entanto, que há alguma resposta inteligente ou elegante que estamos perdendo.
adicionado o autor Joao Silva, fonte
Definitivamente existe uma distorção no espaço-tempo, fazendo com que a distância percorrida não dependa do raio.
adicionado o autor Rianto Wahyudi, fonte
@PaulL 630 000 = 2 * pi * 100 000 é o comprimento real da primeira órbita. O segundo círculo deve ser de 250 000 * 2 * pi = 1570796 km
adicionado o autor Jawad Al Shaikh, fonte
@Jiminion Acrescentei os esclarecimentos dos comentários à pergunta. Sinta-se livre para excluí-lo, se quiser!
adicionado o autor Jawad Al Shaikh, fonte
Pergunta estúpida, mas tenho que perguntar ... A órbita e a anomalia estão no mesmo plano 2D?
adicionado o autor Fung, fonte
É importante o que é a anomalia?
adicionado o autor Fung, fonte
Os números exatos (100.000, 630.000, 250.000) são relevantes, ou são semi-aleatórios e apenas para mostrar o ponto da questão (isto é, Enterprise fez uma órbita de comprimento igual depois de se afastar da anomalia)?
adicionado o autor James, fonte
Como você disse que a anomalia não se moveu, posso presumir que ela também não cresceu?
adicionado o autor Smit Johnth, fonte
Gostaria de notar que a referência what-colour-is-the-bear na minha resposta estava lá horas antes do Jiminion mencioná-lo nos comentários aqui :-).
adicionado o autor Pankaj, fonte

21 Respostas

É a anomalia

Uma elipse

Ilustrado:

Orbits

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Não. A anomalia pode ser considerada esferóide.
adicionado o autor void-pointer, fonte

Q está por perto e de bom humor. Entre a conclusão da primeira órbita e o começo da segunda, ele estalou os dedos e mudou o valor de pi.

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"Sério, vocês humanos e suas calças. Que infantil."
adicionado o autor Mark Smith, fonte
Sem calças, claro.
adicionado o autor Mark Smith, fonte
e assim mesmo, ele desapareceu, convocado para uma convenção de pônei de desenhos animados
adicionado o autor question_asker, fonte
"Q! Onde estão minhas calças ?! Traga de volta minhas calças !!"
adicionado o autor void-pointer, fonte

Este é um ótimo exemplo de desdobramento clássico do "pensamento lateral", enviando a todos mais e mais complicadas respostas baseadas no espaço-tempo, quando a resposta verdadeira é realmente muito mais simples, se você simplesmente parar e ler o quebra-cabeça com cuidado.

Destacando as palavras importantes do quebra-cabeça:

O USS Enterprise encontra uma anomalia a 100.000 km da sua proa . Faz uma órbita circular completa em torno da anomalia e descobre que viajou cerca de 630.000 km na órbita. O capitão fica cauteloso e move-se para 250.000 km de distância (...) Estranhamente, a extensão da órbita ainda é de cerca de 630.000 km! O que está acontecendo?

Assim sendo:

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.

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Dica: A anomalia não se moveu, apenas a empresa mudou.
adicionado o autor Robert, fonte
adicionado o autor Pankaj, fonte

Percebo que a palavra "about" é usada algumas vezes na pergunta. então presumo que estamos autorizados a usar algumas aproximações em nossas respostas. E, claro, a resposta convencional é que a circunferência (o comprimento da órbita) é $ 2 \ pi r $. Por $ r = 250.000 $, esta fórmula nos dá uma circunferência de $ 2 \ times \ pi \ times 250000 = 1570796 \ text {km} $. Agora suponha que

o timoneiro estava de mau humor (talvez inebriado?) e decidiu relatar o comprimento da órbita na base 12: \ begin {align} 1570796 _ {(\ text {base 10})} = 639038 _ {(\ texto {base 12})} \ end {align}

então, nesse sentido, o comprimento da órbita era de “cerca de” 630.000 km.

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Aquele Riley! E ele também desligou os motores!
adicionado o autor void-pointer, fonte
Imaginei que, se o trabalhou para o Golgafrinchans , vai funcionar para a federação.
adicionado o autor Silent-Bob, fonte

A anomalia é uma

Wormhole?

Considere o seguinte

(A imagem acima pode ter sido copiada de uma das seguintes fontes: 1 , 2 , 3 , ou 4 .)

Então

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

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Sua resposta não pode ser correta, já que na sua resposta, o USS Enterprise não está "a 250.000 km de distância da anomalia" ao iniciar a segunda órbita.
adicionado o autor mislav, fonte
@BmyGuest Honestamente, eu apenas pesquisei wormhole e foi a primeira foto que surgiu. Felizmente, isso serviu aos meus propósitos.
adicionado o autor hexomino, fonte
+1 para a foto. De onde eu sou?
adicionado o autor BmyGuest, fonte
Não, mas uma resposta muito criativa! O único problema com essa resposta é que a Enterprise está viajando de uma anomalia para outra (o outro lado do buraco de minhoca). No quebra-cabeça, eles se afastam de uma única anomalia.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Isso está no caminho certo, em um sentido geral.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Eu estava pensando sobre isso, mas um buraco de minhoca não seria reconhecido por um observador como uma anomalia. Seria apenas uma continuação normal do espaço-tempo, embora curvada.
adicionado o autor Rianto Wahyudi, fonte
O estreito do buraco de minhoca é facilmente detectável como algo.
adicionado o autor Joshua, fonte

O objeto foi

Um planeta em rápida rotação - as órbitas foram medidas em termos do espaço coordenado do planeta e não do universo.

Isso funciona porque a segunda órbita:

começou em um dos pólos, digamos o pólo norte, e deu a volta ao planeta para o pólo sul e voltou para o norte - um círculo completo em relação ao pólo norte.

Mas a primeira órbita:

começou em algum ponto no equador e contornou o equador na mesma direção da rotação do planeta. A fim de chegar ao mesmo ponto acima da superfície do planeta, eles tiveram que dobrar o caminho para acompanhar a rotação, tomando assim um caminho mais longo no espaço coordenado do planeta, compensado pelo fato de que eles estavam mais próximos, então eles aconteceu de ser a mesma distância percorrida no espaço do Universo.

Ilustração:

enter image description here

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A empresa e a anomalia são

na superfície de um planeta (um esferóide oblato) com uma circunferência de 700.000 km.

Quando a Enterprise está a 100.000 km da anomalia

faz um circuito do planeta, centrado na anomalia. Neste ponto, o raio do círculo é de 630.000 km.

Quando a Enterprise está a 250.000 km da anomalia

cruzou o equador (em relação à anomalia) e está do outro lado do planeta, a 100.000 km do local do planeta oposto ao anomalhamento. Aqui, a circunferência de um círculo ao redor do planeta é de 630.000 km, o mesmo que era antes.

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Isso certamente pode acontecer se a empresa e a anomalia estiverem em

região do espaço-tempo muito altamente curva.

Veja como funciona "uma dimensão abaixo", em uma superfície bidimensional.

Imagine um planeta que, por algum motivo, esteja longe de ser esférico: é "esmagado" de modo que sua distância polo a pólo seja muito menor que a distância ao longo de seu equador. Especificamente, sua distância de pólo a pólo é de 350.000 km, mas seu raio equatorial é bem maior.
 A anomalia está no pólo sul. A Enterprise está perto do pólo sul, a 100.000 km de distância. Por causa da forma estranha do planeta, uma órbita circular a essa distância do pólo sul (na superfície do planeta) não é muito mais curta do que os $ 2 \ pi $ vezes 100.000km que você teria em um espaço perfeitamente plano . Essa é a inicial "cerca de 630.000 km".

 Agora a Enterprise se move para o norte até chegar a 100.000 km do pólo norte do planeta. É, portanto, 250.000 km de distância do pólo sul. Mas sua nova órbita tem exatamente o mesmo tamanho de antes.

 Para fazer isso funcionar no espaço, precisamos providenciar que uma "fatia" de espaço contendo a anomalia e as duas órbitas da Enterprise tenham o mesmo tipo de geometria que a superfície de nosso planeta. Isso exigiria alguns campos gravitacionais bastante severos, mas, ei, é uma anomalia.

PS.

O urso era branco.

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@ToddWilcox Neeeeuuuuuurrrrd.
adicionado o autor Kobi, fonte
Isso está basicamente correto. (A primeira tag, de qualquer maneira.) A segunda tag é um pouco mais fora de questão - a situação geral é muito mais simples do que isso.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Bem, está assumindo um planeta com um raio muito maior do que o de Júpiter e está assumindo que ele tem uma forma altamente elíptica, que também é sem precedentes.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@GarethMcCaughan: Veja a resposta de Joe M .
adicionado o autor Silent-Bob, fonte
Eu acredito que esta resposta é tão boa quanto a resposta aceita. (Eu inventei isso ontem, BTW.) Não, eu retiro isso - essa resposta é melhor do que a resposta aceita, porque o AA tropeça ao abordar a possibilidade de tais órbitas existentes e a questão de se a fórmula de $ 2 \ pi r $ se aplica à órbita menor. A única coisa que você não fez foi adivinhar com exatidão o que o OP estava pensando, e esse não é um critério válido para julgar a exatidão de uma resposta.
adicionado o autor Silent-Bob, fonte
Como o polo sul seria visto como uma anomalia nesse caso? Não seria um espaço-tempo simples e plano?
adicionado o autor Rianto Wahyudi, fonte
@GarethMcCaughan SPOCK: "Capitão, sensores estão captando algo muito brilhante, morto à frente". KIRK: "Você diria que é brilhante ou brilhante?" SPOCK: "Wrong franchise, Captain".
adicionado o autor Racheet, fonte
Você quer dizer que a minha solução não funciona ou que não é a solução específica que você estava pensando?
adicionado o autor Pankaj, fonte
O planeta é apenas para fins ilustrativos: destina-se a descrever a geometria de uma fatia do espaço-tempo perto da anomalia. Não estou propondo que haja um planeta enorme em qualquer lugar; apenas que qualquer estranheza gravitacional pode estar acontecendo tem o efeito de curvar o espaço-tempo de maneira similar à superfície do planeta.
adicionado o autor Pankaj, fonte
Ninguém disse que a anomalia era a única causa da estranheza gravitacional. Talvez a coisa no pólo sul seja apenas muito brilhante ou algo assim.
adicionado o autor Pankaj, fonte
@ Peregrine Rook, eu vejo isso; parece estar dizendo o mesmo que o meu.
adicionado o autor Pankaj, fonte
É muito gentil de sua parte dizer isso, mas a resposta aceita tem uma grande vantagem sobre a minha: descreve uma configuração um tanto específica que realmente produz o padrão necessário de curvatura do espaço-tempo, enquanto a minha apenas diz "bem, suponha que seja curvada dessa maneira".
adicionado o autor Pankaj, fonte

Aqui está uma resposta um pouco boba para esta pergunta:

A USS Enterprise tem 150.000 km de comprimento (curva a popa) e eles simplesmente viraram o navio para que a proa ficasse a 250.000 km de distância. A órbita continuará a ter o mesmo comprimento de viagem

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A Enterprise da classe Constitution (TOS) tem cerca de 288 metros de comprimento.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Eu acho que o USS Enterprise é menor do que isso: gizmodo.com/…
adicionado o autor Fung, fonte
Ele nunca disse que era o USS Enterprise de Star Trek, que foi apenas assumido (embora sim, é bobo para um navio ser tão grande)
adicionado o autor Adam Erickson, fonte

Eu acho que a resposta mais fácil e simples é:

uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.   Imagem cedida por http://i.stack.imgur.com/Ste0l.gif  Original de: http: //imagine.gsfc.nasa .gov/docs/teachers/blackholes/bhm/images/st_diagram.gif

 Imagine as duas órbitas dentro do funil, a primeira levemente "acima" da estrela de nêutrons e a segunda 150.000 km mais acima no funil, mas ainda com quase o mesmo comprimento de órbita.

Explicação:

Um ponto forte de gravitação irá curvar o espaço-tempo.
 Imagine um peso muito pesado em um plano elástico, ele irá criar um funil profundo.
 Se a empresa estiver próxima do objeto, ela irá orbitar em torno dele dentro do funil. Se se afastar do objeto, o empreendimento "subirá" o interior do funil por 250.000 km, mas ainda estará dentro do funil.

 De uma visão de cima para baixo, o empreendimento terá quase a mesma distância do buraco negro em ambos os casos, já que se deslocou ao longo da superfície curva "para cima" da anomalia, mas o funil terá quase o mesmo raio, então a órbita quase o mesmo tamanho (será um pouco maior, mas os números são aproximadamente iguais)

 Do seu ponto de vista pessoal, eles medirão sua distância ao longo da parede do funil "abaixo" até o buraco negro e por essa medida terão uma distância de 250.000 km no segundo caso e manterão essa distância enquanto se moverão em órbita. - Somente quando estiverem fora do espaço-tempo extremamente curvo ao redor do buraco negro, a relação entre o raio e o comprimento da órbita retornará aos valores esperados.

Então, isso é fisicamente possível? Parece que é.

Suponha que nossa anomalia tenha uma massa de aproximadamente 30.000 massas solares. Seu raio de Schwarzschild será então cerca de 100.000 km. Deixe o objeto ser apenas um pouco grande demais para entrar em um buraco negro; então, para uma grande variedade de distâncias radiais de sua superfície, a circunferência de um círculo concêntrico com o objeto dificilmente muda.
 (No limite onde o tamanho do objeto é igual ao raio de Schwarzschild, ele se torna um buraco negro; sua superfície é o horizonte de eventos; e o horizonte de eventos é infinitamente distante de qualquer ponto externo, como visto por um observador externo estacionário.)
 Então agora nós começamos a 100.000 km de distância (radialmente) da superfície da anomalia; o fato de a circunferência de nossa órbita ser de cerca de $ 2 \ pi $ vezes essa distância é mera coincidência; o que é fisicamente significativo é que é cerca de $ 2 \ pi $ vezes o raio de Schwarzschild do objeto. Nós nos movemos para 250.000 km de distância, mas desde que a superfície da anomalia esteja perto o suficiente do raio de Schwarzschild, isso ainda é perto o suficiente para que a circunferência da órbita seja de aproximadamente $ 2 \ pi r_s $.

O termo "órbita" é um pouco enganador aqui, porque

não há órbitas reais estáveis ​​tão perto de um objeto muito massivo. (Não há nenhum mais próximo que $ 3r_s $.) Portanto, a Enterprise deve, na verdade, estar tomando medidas ativas para evitar ser atraída pela anomalia.

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adicionado
Se você começa a distorcer tanto o espaço-tempo, não faz muito sentido falar de distâncias de dois pontos no "espaço", porque não há tempo global. Apenas distâncias entre eventos de espaço-tempo são bem definidas como o tempo máximo de uma geodésica de conexão.
adicionado o autor Russ Cam, fonte
@pasta sim, a órbita ainda está no mesmo plano visto do nosso espaço tridimensional, uma vez que o funil só existe quando visto de uma perspectiva 4-dimensional. Você pode ver assim: O espaço é mais "denso" em torno da estrela de nêutrons. Então, quando eu assisto de longe enquanto alguém viaja em linha reta, passando a estrela de nêutrons por perto, ele parece diminuir na proximidade da estrela e acelerar novamente depois, embora da sua perspectiva ele estaria voando com a mesma velocidade o tempo todo.
adicionado o autor Pacerier, fonte
De sua perspectiva, ele tomaria um caminho mais longo e percorreria 200Gm, enquanto que, de uma perspectiva externa, a distância percorrida seria de apenas 100Gm (medida em um mapa plano). É por isso que a analogia 2d funciona tão bem. Se este era um problema 2D em um mapa, onde um carro está dirigindo em torno de uma montanha e se perguntando por que a ida e volta leva quase o mesmo tempo na base da montanha e a 30% de sua altitude, é porque as linhas de altura mapa 2D de cima para baixo são muito próximos uns dos outros. - Agora temos que imaginar um mapa 3D de um espaço 4D ... ;-)
adicionado o autor Pacerier, fonte
@GarethMcCaughan Seria ótimo se você pudesse trabalhar esses comentários na resposta como um bloco separado - poderíamos marcá-lo como wiki da comunidade?
adicionado o autor Pacerier, fonte
@GarethMcCaughan Eu mudei para wiki da comunidade, eu prefiro uma única boa resposta abrangente sobre batalhas de reputação ;-)
adicionado o autor Pacerier, fonte
Resposta: Todo objeto com pelo menos a massa da prancha tem um raio schwarzschild, mas para tudo que não é um buraco negro, esse raio está dentro do volume do objeto, então não é um horizonte de eventos ;-)
adicionado o autor Pacerier, fonte
ESTA É A MELHOR E CORRETA RESPOSTA.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Ainda bem que não tive que escrever a resposta e bons gráficos! Kip Thorne explica: (início por volta de 54:45) youtube.com/watch?v=cYWH34v2TnM
adicionado o autor void-pointer, fonte
Onde está o wiki? Lamento se algumas pessoas não gostaram da resposta. Eu não acho que foi uma pergunta tão ruim, e achei que fosse um resultado interessante. Eu não acho que a pergunta ou resposta fosse muito ampla.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Pergunta: Se não fosse um buraco negro, então como poderia ter um raio de Schwartzchild?
adicionado o autor void-pointer, fonte
Se o buraco negro estiver girando, você pode se aproximar com órbitas estáveis.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@Jiminion: O problema com esta resposta é quando você chega perto o suficiente para que o "aproximadamente" tenha o efeito que você quer que você esteja perto demais de orbitar.
adicionado o autor Joshua, fonte
Isso faz a órbita ainda no mesmo plano? O que significa "avião" nessa situação?
adicionado o autor Smit Johnth, fonte
Essa solução é realmente compatível com a circunferência sendo aproximadamente 2 pi vezes a primeira distância da anomalia, como afirmado na pergunta?
adicionado o autor Pankaj, fonte
Parece que (1) se mover-se a 150.000 km mais longe faz uma diferença insignificante na circunferência da órbita, então a Enterprise deve ter estado muito próxima do raio de Schwarzschild do objeto; (2) se a uma distância de 100.000 km a circunferência da órbita fosse aproximadamente 2pi vezes 100.000km, então ela deveria estar longe. Obviamente, eles são incompatíveis, mas há uma maneira de contornar isso: se a anomalia é bastante grande, a distância de 100 quilômetros da anomalia é bem diferente de estar a 100 km de seu centro.
adicionado o autor Pankaj, fonte
Então agora a questão é: existem parâmetros que fazem esses números funcionarem? Não é óbvio para mim que eles são, mas eu realmente não fiz os cálculos.
adicionado o autor Pankaj, fonte
Meh, na verdade eu acho que obviamente funciona. Nós pegamos $ r_s $ aproximadamente 100.000km, nós fazemos a anomalia um pouquinho maior do que o limite de Schwarzschild, e agora, ao fazer aquele pequenino pequenino, nós podemos fazer a distância que você pode ir da superfície enquanto ainda mantém $ $ r $ muito perto de 100.000km do tamanho que quisermos. Então faça o pequeno pequenino pequeno o suficiente para que você possa sair de 250.000 km com mudanças insignificantes no raio, e pronto.
adicionado o autor Pankaj, fonte
(A massa da anomalia precisaria ter cerca de 30.000 massas solares).
adicionado o autor Pankaj, fonte
Se você não se importa com a reputação de sacrificar, com certeza.
adicionado o autor Pankaj, fonte
OK, eu adicionei alguns comentários ao longo das linhas acima. Eu não sou físico de verdade e posso ter cometido erros; correções bem vindas!
adicionado o autor Pankaj, fonte
Jiminion, "wiki da comunidade" significa que qualquer um pode editar a resposta. (Na verdade, não é exatamente ninguém. Mas o limite de reputação para permitir a edição é bastante baixo.) Ele tem algumas outras conseqüências - por exemplo, os votos não afetam mais a pontuação de reputação de alguém. Veja por exemplo aqui: meta.stackexchange.com/questions/11740/& hellip;
adicionado o autor Pankaj, fonte

A empresa está em

Um jogo de 'Asteróides'. Ele completa uma órbita a 100 km em torno de um asteroide que não está se movendo. Em seguida, ele viaja 150.000 km até a próxima 'tela'. Agora, a Enterprise está simultaneamente a 250.000 km de distância do asteroide na tela anterior e a 100.000 km do mesmo asteróide na tela atual. Eles orbitam o asteróide e percorrem a mesma distância da órbita anterior.

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adicionado

Foi o objeto. . .

Um anel?

Então, se foi, então. . .

Eles começaram no interior do anel que tem 450.000 km de diâmetro, e eles foram 100.000 km direto para o ringue. Eles orbitaram e moveram 250.000 km até a outra extremidade do anel e orbitaram ao redor da borda oposta. O anel seria de espessura constante, então as órbitas eram iguais.

Cenário

orbits

Cenário Explained

Eles começam em A (100.000 km da orla), orbitam ao redor do ponto mais próximo do anel, mudam para B (100.000 km da borda oposta) e orbitam em torno do ponto mais próximo do anel

4
adicionado
Também isso não explica a distância total percorrida permanecendo constante.
adicionado o autor Robert, fonte
... e reiterou "A empresa movimentou 150.000 km e determinou que eles estavam a 250.000 km da anomalia". Eu não vejo como sua resposta é consistente com isso.
adicionado o autor Silent-Bob, fonte
OP já mencionou em outro comentário que a anomalia pode ser considerada esferóide.
adicionado o autor Smit Johnth, fonte

São eles

Apenas dentro do horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo (mas de alguma forma não destruído por forças de maré)?

-

A Enterprise orbita uma vez na primeira distância percebida, depois tenta se afastar, mas na verdade só se move infinitesimalmente para mais perto do horizonte de eventos. Então ele orbita na segunda distância percebida. A gravidade deve estar afetando seus sensores.

3
adicionado
A declaração do problema deve estar errada. As medições não podem estar corretas e incorretas ao mesmo tempo, e não há como determinar especificamente o que está acontecendo a partir das informações fornecidas. Você poderia dizer que a Enterprise está se aproximando da anomalia e entrando e saindo da existência, de modo que ela registra apenas 630.000 km de movimento sem perceber as falhas que ela deu. Sem maiores restrições, eu tenho que dizer que isso é muito amplo.
adicionado o autor Prerak K, fonte
Então, estamos olhando para uma região do espaço em que as dimensões espaciais relativas são tão curvas que todas as direções distantes da anomalia estão ao longo da superfície interna de uma esfera com seu centro na anomalia; isto é, a superfície interior do horizonte de eventos de um buraco negro, ou algo muito parecido com isto.
adicionado o autor Prerak K, fonte
A empresa não está dentro de um horizonte de eventos.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Isso responde à pergunta dizendo "suponha que a declaração do problema esteja realmente errada". Na ausência de qualquer indicação no enigma de que isso possa ser verdade, eu não acho que isso realmente conta como uma resposta.
adicionado o autor Pankaj, fonte
As medições não precisam estar corretas e incorretas ao mesmo tempo. Dado espaço-tempo apropriadamente curvo (o qual, até onde eu posso ver, é fisicamente possível) é possível que as circunferências desses dois círculos realmente sejam ambos de 630000km; nenhum erro de medição é necessário.
adicionado o autor Pankaj, fonte
Não há necessidade de um horizonte de eventos. (Minha resposta descreve um espaço-tempo onde você não pode escapar para o infinito longe da anomalia, mas é fácil mudar isso: imagine uma superfície cuja seção transversal é algo moldado um pouco como um Omega-maiúsculo em vez de um O, onde os "pés" do Omega vão para o infinito, e agora arranjam fatias do espaço-tempo através da anomalia para parecerem com isso.
adicionado o autor Pankaj, fonte

É isso

uma estrela encolhendo? 530.000 km é 76% do raio do sol. Se for uma estrela que desmorona rapidamente de um raio de 530.000 km para 380.000 km, a Enterprise não precisaria se mover.

3
adicionado
Resposta interessante.
adicionado o autor void-pointer, fonte

O espaço nessa área tem uma curvatura bastante absurda que não é reduzida à medida que nos distanciamos do domínio aqui. Não consigo encontrar o que está acontecendo, mas posso provar que todas as geometrias radialmente simétricas em torno da "anomalia" e reduzir assintoticamente para plano em todas as direções não são permitidas. Portanto, a anomalia real não é a declarada ou a resposta do wormhole está correta. Como a resposta do buraco de minhoca não foi aceita, estamos lidando com o espaço-tempo recurvado em si mesmo.

A solução mais simples envolvida é uma hiperesfera com circunferência de ~ 4 * (100.000 km + 250.000 km)/2 ~ = 700.000 km, com a anomalia em um pólo. Mas isso não deixa caminho para casa.

3
adicionado
É uma prova realmente simples baseada na lei do inverso do quadrado combinada com o conhecimento de que o espaço-tempo cilíndrico fechado em uma extremidade não é um espaço-tempo permitido.
adicionado o autor Joshua, fonte
Essa solução mais simples é basicamente a mesma que eu (e depois Joe M) propus, e nenhuma delas foi aceita, então presumivelmente Jiminion tem outra coisa em mente. Você pode esboçar a prova de que não se pode ter um espaço-tempo radialmente simétrico como este que seja assintoticamente plano? (Eu certamente aleguei nos comentários que deveria ser possível, mas sem fazer cálculos; se você fez os cálculos, aposto que você está certo.)
adicionado o autor Pankaj, fonte

A empresa mudou

Em paralelo ao eixo da órbita </​​p>

Então eles se mudaram para mais longe e puderam

Uma órbita em torno do eixo e "acima" da anomalia

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A empresa movimentou 150.000 km e determinou que eles estavam a 250.000 km da anomalia.
adicionado o autor void-pointer, fonte

Nova resposta, melhor/pior que eu poderia fazer:

A anomalia está fazendo a Enterprise ir muito mais rápido em sua órbita, quanto mais longe ela estiver. Se estiver em terra não-relativística a 100.000 km, então a 250.000 km, a Enterprise está viajando cerca de 0,92c em relação à anomalia, dar ou receber.

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Isso é perfeitamente possível:

A primeira órbita é calculada a partir da borda da anomalia. A segunda órbita é calculada a partir do centro da anomalia. A anomalia em si é de 150.000 KM em raio. Então, a localização da empresa não mudou, da mesma forma que a órbita é calculada.

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@ Lordofdark Você está certo. Meu erro.
adicionado o autor Nzall, fonte
a Enterprise tem que estar a 100.000 km do centro da órbita/anomalia para ter um comprimento de órbita de 630.000 km. Então a anomalia não pode ter um raio de 150.000 km
adicionado o autor Jawad Al Shaikh, fonte

Talvez "arco" seja importante aqui:

Se a Enterprise estiver no interior de uma esfera oca de 350.000 km.

A Enterprise começa com o arco apontado para a anomalia a 100.000 km de distância e enquanto mantém o arco apontado para a anomalia, faz uma órbita ...

no interior da esfera.

Então, fazendo o backup de 150.000 km, faz outra órbita com o arco ainda apontado para a anomalia, girando na mesma velocidade ...

fazendo com que orbite na mesma órbita, mas voltado na direção oposta. A popa está agora a 100.000 km de distância da anomalia, mas a distância é medida a partir da proa e, portanto, a razão pela qual foi importante adicionar essa distinção na descrição do quebra-cabeça.

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A empresa e a anomalia são

na superfície de uma quarta dimensão curva com uma circunferência de 350.000 km, assumindo que a anomalia é basicamente um ponto no espaço. A Enterprise começou a 100.000km de distância da anomalia em uma direção e a 250.000km dela na direção oposta.

Então, quando a Enterprise se moveu 150.000 km, e foi ostensivamente 250.000 km de distância

ele realmente alcançou uma distância máxima de 175.000 km antes de começar a se aproximar novamente da outra direção. Assim, quando chegou a hora de fazer outro caminho circular, eles tomaram o caminho mais curto.

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Eu não diria exatamente isso.
adicionado o autor void-pointer, fonte
Antes da mudança, estava a 100.000 km da anomalia; após a mudança, fica a 250.000 km de distância.
adicionado o autor void-pointer, fonte
@Jiminion Foram meus números que foram o problema ou algo mais?
adicionado o autor Uriel CP, fonte
P.S. Esta resposta é apenas uma reformulação (sem dúvida, uma mais compreensível) da resposta de Gareth McCaughan .
adicionado o autor Silent-Bob, fonte

Enquanto a empresa se afasta,

a anomalia diminui e a empresa não se move; portanto, o raio para o centro da órbita não mudou, mas a distância até a borda da anomalia foi

.

Neste caso, parece

a única maneira de escapar dos efeitos da anomalia seria se afastar o suficiente para que a anomalia desapareça no nada ... Olhar pela janela deve demonstrar que as posições das estrelas em relação à posição da empresa não se movem como a empresa "afasta-se" da anomalia.

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A resposta tardis.
adicionado o autor void-pointer, fonte