題:
假設航天器以恆定的速度行駛，而我們的宇航員將其退出太空行走，她會被航天器“拋在身後”嗎？
riorio
2018-11-08 19:15:31 UTC
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假設我們的航天器以光速的1 / X的恆定速度行進到偏遠的銀河。

一位勇敢的宇航員正在將航天器送上太空行走，而沒有被固定

宇航員

  1. 會以與它相同的速度（光速的1 / X），或
  2. 迅速進入航天器的後面，會看到它在黑色地平線上消失嗎？
    3. ol>

    在繞地球軌道運行時與在地球周圍時這種情況之間是否存在任何區別在深空？

您是否有理由認為這與地球軌道上的典型太空行走有所不同？
@JPhi1618-是否有理由將其表述為反問？ :)區別在於速度。
即使在0.1c時，擊中1mg的塵埃也相當於引爆250kg的TNT ...
“光速的1 / X”是什麼意思？為什麼要逆？
@d-b，“光速的1 / X” =“光速的Y百分比”
這是一個驚人的質量保證書！ https://space.stackexchange.com/questions/31925/speed-to-maneuver-with-flaps-and-ailerons-in-interstellar-dust
您可能對[如果我們建造從地球表面到GEO的太空電梯，是否也可以在GEO離開它並留在GEO中？]（https://space.stackexchange.com/q/5163/415）也感興趣。
九 答案:
DarkDust
2018-11-08 19:24:06 UTC
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只要航天器和宇航員都沒有加速或減速，航天器和宇航員的相對速度就保持不變。因此，宇航員將徘徊在航天器附近。

此處的實際速度是無關緊要的，每個太空行走都是相同的原理：國際空間站的時速約為27600 km / h，但宇航員不會“離開當他們退出進行太空漫步時。它們也以大約27,600 km / h的速度運動。但是，當它們沿著航天器移動時，它們確實會以非常小的相對速度運動。

但是，如果您的航天器正在加速或減速，事情就會改變：在這種情況下，宇航員保持與飛船的聯繫而不會迷路。一旦它們放開，它們的當前速度將保持不變，但航天器將繼續改變其速度，並且兩者將越來越遠。

就國際空間站而言，引力是否對站台產生了加速度？那麼，宇航員是否會因為地球比宇航員對地球的拉力更大而感到國際空間站正在遠離他？
@papakias不行，因為重力會同時對ISS和宇航員產生拉力。由於表面積的原因，阻力將使ISS更快地減速，但是這種影響將需要數小時或數天才能變得明顯。
我要詳細說明的是，ISS的重力要大於宇航員，因為它具有更大的質量，但如果對宇航員施加相同的力，它的質量也會使其加速較慢。事物基本上相互抵消，每個人的引力加速度都相同。
@Saiboogu,同意，儘管如果宇航員沒有受到束縛，甚至離國際空間站僅1米，並完成了完整的軌道，那麼宇航員的軌道將有所不同，因此國際空間站將略微移開，並且該距離的每個軌道都會增加，現在我想一想，即使在那個高度的大氣層很薄，更輕的宇航員也更容易受到大氣阻力的影響。
我要強調的是，“沒有不加速的飛行”-在某些地方（恆星，星係等）總會有一些質量。關鍵問題是質量通常相距太遠，以致產生的引力場可以被認為是“均勻的”，誤差很小，因此會平等地影響彼此“接近”的物體（相對於最接近的重要重力源而言是接近的） 。在低軌道情況並非如此，請參閱https://en.wikipedia.org/wiki/Micro-g_environment#Tidal_and_inertial_acceleration。
@BladeWraith,不完全是。如果宇航員在均勻的重力場中相距1米，它們將彼此繞軌道運行，或者更可能在彼此的距離內振盪。更好的可視化效果：https://www.youtube.com/watch?v=cxNJoaBLLNM-而且，大氣阻力完全取決於與重量相對的擊中大氣的表面積的關係...通常與物體的密度相關。航天器是有意的輕型飛機，通常很空心，因此，太空行走的人比國際空間站更密集，因此受到的大氣阻力較小。
如果航天器和宇航員在橢圓軌道上，則速度不是恆定的。如果速度不是恆定的，則加速度不能為零。但是整個軌道的重力為零。
由於OP提出了此類問題（顯然是認為您的行進速度越快，無論受到何種力量的影響，您都會留下來更多），因此說ISS以特定的速度移動會帶來一定的風險和誤導性。我要指出的是，這是相對於地球的速度。您還可以提到，例如相對於太陽甚至銀河系中心的速度也是如此。在我看來，它實際上加強了答案，因為否則您將不得不問“那麼，宇航員開始落後於哪一步？”得出結論，我們需要從相對論的角度來看待。
@Uwe軌道是由於重力引起的加速度而發生的。沒有重力就不能有軌道，沒有加速度就不能有軌道。在“完整軌道”上絕對有重力。
TomEberhard
2018-11-09 06:03:29 UTC
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事實證明，外太空並不是完美的真空：每立方厘米有幾個氫原子。 （引用）

對於大型X，非相對論物理學，宇航員和航天器將保持足夠靠近。

一旦X變小，當您接近光速時，這些氫原子會減慢您的航天器的速度。因此，要保持恆定的速度來抵抗這種“明顯的逆風”，就必須向航天器施加力，而太空行者將不會受到相同的力。

我的假設是，宇航員會慢慢地被拋在後面。

“免責聲明：不是物理學家”，但是您的物理學絕對是正確的！參見[此評論]（https://space.stackexchange.com/questions/17152/are-we-actually-that-c​​lose-to-techniques-of-accelerating-probes-to-speeds-like-a#comment43991_17157）還有[這個答案]（https://space.stackexchange.com/a/31512/12102）
您為什麼仍要在評論中發布答案？請從帖子開頭刪除那條怪異的筆記。另外，您的參考文獻中說：“您已鏈接到一個頁面，該頁面目前尚未在新世界百科全書上公開顯示。”問題：星系及其之間的空間可能具有不同的物質密度；您的統計數據指的是哪一項？
在實踐中，很多取決於將數字“緩慢地”放在此處。
通過“放慢飛船的速度”，您的意思肯定是“將其撕成碎片”
@LightnessRacesinOrbit我認為這是我們的[燃料]（https://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet）;-)。
宇航員更有可能受到諷刺，然後受到侵蝕。
@qazwsx IRTA“已激怒”，如果有時間的話可能是正確的
如果宇航員在船的行進方向後面，那麼他會受到“逆風”的影響，該怎麼辦？
很好，@JBentley！ :)
Roger
2018-11-08 21:13:22 UTC
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我覺得這種問題得益於一系列的思想實驗。

想像一下，假設您有兩個並排的宇航員，在某個地方穿梭於太空中恆定速度。

它們彼此之間很甜蜜，因此它們握著手。哎呀。

但是後來他們遭受了殘酷的改變，停止了牽手！

您認為會發生什麼？

如果其中一位宇航員比另一位宇航員要胖得多，有什麼改變嗎？

如果我們更換非常胖的宇航員，會發生什麼變化？

（為了原始提問者的利益，我正在準時地問這些問題。不需要在評論中回答我。）

相互引力呢？在他們握住手之前，它們可以保持固定的距離，但是當他們放開時，它們會慢慢開始靠近；）
@frarugi87多麼甜蜜！他們無法避免彼此越來越近... Awww：D
如果非常肥胖的宇航員的伴侶被一個黑洞代替，那麼黑洞將在午餐時吃些肥膩的意大利麵條。
-1
回复：重力，請注意，150公斤宇航員+套裝的逃逸速度僅為56.06納米/秒。祝你好運，讓你的速度低於這個速度。
@imallett,我似乎想起逃逸速度與半徑有關，所以我認為我們假設一個球形的胖宇航員，出於所有實際目的，都是真空的？
@wizzwizz4 F *是的，[不到10秒就可以達到10 ^ 19 J！]（https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation#A_crude_analytic_estimate）
當我看到您的教學目標是什麼時，我會說這個答案實際上是行不通的。如果這種情況更接近於OP的知識，那麼這種“為自己思考”的方法將是值得的。但是很明顯，他不熟悉牛頓定律，不會讓更多奇特的事物散去，因此，他對兩位情人宇航員的直覺都是偶然的（是沒有經驗的）是正確的，或者是不正確的（=> dito）。您能否找到更接近我們日常經驗的思想實驗？
@PeterA.Schneider取決於新黑洞的質量，半徑和旋轉
@Gary好點了，儘管我的感嘆應該仍然在球場上。能量（與旋轉和半徑無關）始終約為10 ^ 19 J（相當於110kg w / suit）。 IIUC紡絲會減慢蒸發速度，但是由於100t在1s內蒸發，因此我假設即使有一些旋轉也將100kg保持在該水平以下。我們胖乎乎的BH只會增加一些愛的句柄。
uhoh
2018-11-08 21:43:06 UTC
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另一種思考方式是考慮兩名太空行走的宇航員；一艘內船，一艘外。兩者都沒有碰到船，它們都以相同的速度沿相同的方向移動。這三個幾乎都在一起。

但是，每個人可能都經歷了很小的加速。例如，以極高的速度，即使每個星際質子撞擊人體所產生的微小衝動也可能導致阻力。 “室內”太空漫步者不會體驗到它，因此也不會放慢任何速度，但是船會，“室外”太空漫步者也會經歷。尚不清楚哪個會受到更大的影響，這取決於它們的橫截面積和質量。

然後有潮汐作用。如果有一個遙遠的引力源，並且總是存在，那將使所有三個引力相同。但是，如果您距離重力源很近，那麼對它們的影響可能會略有不同，因為它們各自距重力源的距離會略有不同。

有關該信息的更多信息，請參見最低國際空間站微重力的答案，而有關娛樂的信息，請參見如何通過通用產品船體的窗戶曬傷？

在您的飛船進行另一次中子星飛越加速之前，請記住，人類所說的UV 不是唯一穿過通用船體的東西！

這始終是解釋這一問題的最酷方法！
為了使情況等同，內部必須處於真空狀態。否則，您必須考慮氣壓。
@jpmc26聽起來不錯。在我的腦海中，由於某些原因，我給他們描繪了兩人都穿著西服的樣子，您知道了原因！如果那裡有空氣，浮力效應將很小（按千分之一的順序）。
Joseph
2018-11-09 02:18:53 UTC
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不，保持動量守恆（運動中的物體將保持運動，除非有物體作用在其上）...類似於在飛機上向空中投擲球...似乎應該飛行到飛機後部，但是不會……它的作用就像在地面上一樣。

RonJohn
2018-11-09 04:54:10 UTC
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一個勇敢的宇航員正在將飛船送入太空行走，而沒有被固定在飛船上。

宇航員

會在同一飛船附近徘徊嗎？速度（光速的1倍/倍），還是

很快飛向航天器的後方，會看到它消失在黑地平線上嗎？

牛頓第一定律的運動（“靜止的物體保持靜止，運動的物體保持相同的速度和相同的方向除非受到不平衡的力作用”）意味著航天員-在船內時以與船相同的速度和方向行進的人-當他下船時將繼續以與船相同的速度和方向行進。

感謝您成為第一個提到牛頓的人。 OP的第二種情況（如果在地球軌道上做任何改變）可能值得再說一遍...
嗨，我拒絕了您在[此答案]（https://space.stackexchange.com/a/36633/12102）上的編輯，因為[朱利安日]（https://zh.wikipedia.org/wiki/朱利安日#Julian_date_calculation）是不正確的。 JD是單調的，目前為2,458,643.06
@uhoh非常感謝您的評論！但是，每年都有*朱利安日這樣的東西。請參閱以下NASA網頁：https://landweb.modaps.eosdis.nasa.gov/browse/calendar.html
嗯...好吧，讓我們深入了解！我必須承認，當我看到所有這些術語時，我的頭都會略微旋轉，所以我問過[排序儒略日，儒略日，儒略日編號，儒略日日曆和儒略日表]（https：// astronomy.stackexchange.com/q/32212/7982）
Everyday Astronaut
2018-11-09 20:24:15 UTC
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正確且完整的答案分佈在許多以前的帖子中。我試圖在這裡濃縮它們，而沒有嘗試引用你們所有人。 以下所有信息均在先前的答案中提供。

主要要點是

  • 無論是船舶還是宇航員

另外，還有三個非常弱的作用：

  1. 空間並不完全是空的。這取決於您所在的位置，但是每立方米會有一定數量的原子（主要是氫）。這些會非常緩慢地帶走您的速度。宇航員或船舶的速度下降得更快，分別取決於其質量與橫截面積的比率。
  2. 潮汐效應也將它們拉開。與周圍的重力源的距離略有不同。您越靠近這種源，各自的作用力就越強，因此宇航員和飛船受到的引力不同。
  3. 相互引力將它們拉在一起。並且宇航員具有質量，因此彼此吸引。
    4. ol>

    宇航員是否能夠測量其與宇宙飛船之間的距離變化（在她或他的一生中）取決於在確切的初始條件下。

Machavity
2018-11-08 22:50:55 UTC
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讓我們用一個稍微不同的問題來解決這個問題：

哪個下降得更快？保齡球還是羽毛？

現在，每個人都知道羽毛會慢慢落下，但這是因為羽毛的表面積很大，可以捕捉周圍的空氣。沒有空氣阻力，它們以相同的速度下降（請參見下面的視頻，以最深刻地了解該原理）

實際上，錘子落下的速度有些快（如果物體不是一起倒下，而是一個接一個地倒下），因為它將大地拉向自己的方向剛好一點，所以兩者碰撞得更早了。 （我10歲的時候說，當我建議進行羽毛/錘子實驗時。哎呀。）
@PeterA.Schneider的差異可以忽略不計。引力吸引的公式（當您考慮地球質量時）證明了這一點（我有一位物理老師讓我們進行數學運算）。無論哪種方式，實驗都表明真空如何改變事物
@PeterA.Schneider哇，您10歲的孩子做了一些額外的硬科學，通常會省略，但應該指出（當然，正如Machavity所說的，差異可以忽略不計）。我真的希望您向他們提到他們做得多麼出色？
Oscar Bravo
2018-11-09 15:45:10 UTC
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正如其他人所解釋的那樣，除了宇宙塵埃和軌道力學，宇航員將隨船一起巡航。但是，為了確保我們能遮蓋住所有ace，他最好在離開之前檢查船是否在旋轉。

如果是，那麼當他在裡面時，他會發現自己受到“離心”力的牽制（實際上是牆壁將他圍成一圈）。一旦他退出，這種推動將使他在旋轉切線處漂移。由於飛行器將在他漂浮時在他的下方轉身，因此看起來他正從門中直接移出。此時，威廉尖叫可能是合適的。

我的理解是假設初始相對速度為零。
@rehctawrats即使在旋轉的船上，您也可以爭辯說，太空人與飛船之間的相對速度_is_為零-角速度，即！至於_被認為_-在SE上，不能假設...
太棒了，!!!好一個！


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