Bardzo krótka odpowiedź jest taka, że ​​przyspieszenie silników statku może być dość małe. Zwróć uwagę, że jest to napęd jonowy , który przyspiesza w sposób ciągły , a nie rakieta, która zużywa całe paliwo w postaci błysku chwały wywołującego siłę przeciążenia .

[Na ekranie komputera]
Wadliwe systemy: podtrzymywanie życia. Reaktor fuzyjny. Napęd jonowy

Zakładając, że statek przechodzi od 0,5 do 0,55 prędkości światła w ciągu dwóch lat, kiedy Jim się obudził, względne tempo przyspieszenia, gdy nie ma kontaktu z pokładem statku, byłoby znacznie poniżej 0,5 km / h. W ciągu kilku minut, gdy był na zewnątrz, pokonałby mniej niż długość basenu (w stosunku do statku), prawie niezauważalną ilość.

Ponadto statek ma „napęd grawitacyjny”, który wydaje się mieć wpływ na grawitację wewnątrz statku. Jest możliwe (jeśli nie jest to wręcz prawdopodobne), że ten napęd jest skalibrowany tak, aby powstrzymać spacerowiczów przed doświadczaniem efektów przyspieszania silników, ciągnąc je do przodu w mniej więcej tym samym tempie, w jakim silniki ciągną je z powrotem.

W tej chwili pędzimy w kosmos z niesamowitą prędkością (30 kilometrów na sekundę jadąc z tyłu Ziemi); zauważyłeś to?

Nie, ponieważ nie czujesz prędkości, czujesz tylko przyspieszenie. „Wiatr w twarz” sprawia, że ​​myślisz, że czujesz prędkość, podobnie jak wyboje na drodze, ale to nie jest sama prędkość.

Jeszcze raz pomyśl o podróży samolotem (bez wiatru, kilka wybić ); wydaje się, że ledwo się ruszasz, ponieważ ledwo przyspieszasz

Odpowiadając na drugie pytanie; tak, jeśli silniki pracują, jest przyspieszenie, a jeśli jest na zewnątrz statku, powinno przyspieszać od niego. To mówi; Alternatywny rodzaj silnika, napęd jonowy jest przeznaczony do długich, niskich spalania, zamiast naszych obecnych rakiet kosmicznych, które są krótkie i mocne, może to być znacznie bardziej wydajne paliwo. Jeśli tak jest, to być może przyspieszał od niego, ale nie za bardzo. Jest to zgodne z faktem, że główne silniki wydają się zapewniać pomijalną sztuczną grawitację, prawie cała sztuczna grawitacja pochodzi z napędu grawitacyjnego, więc przyspieszenie jest znacznie mniejsze niż 1 g

Magia narracji. Pisarze rzadko martwią się liczbami.

Większe pytanie brzmi: w jaki sposób się nie ugotował?

Porusza się w przestrzeni międzygwiazdowej w temperaturze 0,5 ° C na zewnątrz statku.

Przestrzeń międzygwiazdowa nie jest całkowicie pusta. Jest cienka mgiełka atomów, głównie wodoru.

Jest około 1 atomu wodoru na cm sześcienny.

Będąc poza kadłubem, dopóki nie znajduje się w cieniu statku, omiata ścieżkę w przestrzeni, uderzając w atomy w tej objętości przestrzeni.

Załóżmy, że obszar powierzchni jego skafandra, skierowanego do przodu, odsłonięta, gdy porusza się w przestrzeni, wynosi około 0,5 metra kwadratowego.

Jeśli spędza 30 minut poza kadłubem, to przebywa w przestrzeni około 15 minut świetlnych.

Przeszedł więc przez około 135 km ^ 3 przestrzeni w odległości 0,5 c

Więc mówimy o zderzeniu z 1,35 × 10 ^ 17 atomów wodoru przy 0,5c

To bardzo mała ilość materiału, ale idzie bardzo, bardzo szybko.

To jest 20 megadżuli energii kinetycznej w ciągu 30 minut.

Przy takich prędkościach atomy albo przedrą się przez niego jako promieniowanie, albo zatrzymają się w jego skafandrze lub w nim i wytworzą ciepło.

http://www.wolframalpha.com/input/?i=kinetic+energy++of+1.35%C3%9710%5E17+hydrogen+atoms+at+.5c

Wyobraź sobie, że rozpalasz ogień i palisz około półtora litra benzyny przez około pół godziny, gdy ktoś jest zawieszony kilka cali nad nim.

Prawdopodobnie byłyby odrobinę chrupiące.

Nawet jeśli statek nie przyspiesza, nadal ma spieprzone

Jest też znacznie większy problem:

http://www.wolframalpha.com/input/?i=velocity+of+75+kg+with+20+megajoules+of+kinetic+energy

Uderzenie wodorem atomy nie tylko go rozgrzewają i mogą powodować raka, ale także spowalniają go o około 0,4 metra na sekundę, zakładając, że waży około 75 kg.

po 30 minutach podróżowałby o około 730 metrów na sekundę wolniej niż statek i jest załamany.

Te liczby są oczywiście przybliżone i robią pewne naiwne założenia, takie jak idealne przeniesienie pędu i nic nie przeskakuje przez niego bez zatrzymywania itp., ale powinno być wokół właściwego pola gry.

Wiele Historie science fiction dotyczące podróży z prędkością większą niż 0,1c zwykle napotykają podobne problemy, ponieważ trudno jest pojąć, jak szybkie są naprawdę duże ułamki prędkości światła. Są to prędkości, przy których kamyk uderza energią bomby atomowej.

Niezależnie od tego, czy zastosujesz do tego systemy newtonowskie czy relatywistyczne, statek powinien przyspieszyć od spacerowicza, jeśli nie jest on na nim zakotwiczony.

Zanim opuści statek, zarówno on, jak i statek nie poruszają się względem siebie, ponieważ oba przyspieszają.

Gdy opuszcza statek, nie przyspiesza już jako część statku. Przyspieszy od niego.

Nie ma znaczenia, czy poruszamy się z relatywistycznymi prędkościami w stosunku do jakiegoś innego obiektu (takiego jak Ziemia). Dla statku i statku kosmicznego ich prędkość względna zaczyna się od zera (tak samo w mechanice newtonowskiej i relatywistycznej). W przypadku braku przyspieszenia pozostawałyby w tym samym względnym położeniu w przestrzeni.

Ale z jednym przyspieszeniem, a drugim nie, ich ruch względny się zmienia.

W rezultacie statek kosmiczny widzi, jak statek przyspiesza, a statek widzi, że spacerowiec kosmiczny znajduje się daleko za nim.

Aby temu zapobiec, wymagana byłaby pewna interakcja między statkiem a spacerowcem. Fizyczna linia, jakieś pole magnetyczne, coś. Bez takiej interakcji piechur ma kłopoty.

Moja wiedza na temat filmu ogranicza się do zwiastunów, ale jest kilka rzeczy, które możemy wyciągnąć z projektu statku.

• Statek ma helikalną strukturę mocno przymocowaną do środkowego kręgosłupa
• Struktura helikalna nie wydaje się mieć żadnych punktów przegubu
• Statek się obraca
• W projekcie nie ma oczywistych zbiorników masy reakcyjnej

Na tej podstawie poczyniliśmy następujące założenia

• Silnik jest napędem o wysokiej wydajności i niskim ciągu
• Konstrukcja śrubowa to wirówka / obszar mieszkalny

I z nich możemy dalej wywnioskować

• Grawitacja pochodzi całkowicie z wirujących statków, ponieważ silnik o dużej mocy popychałby cię w ścianę, a nie w podłogę.

To bardzo długa droga do stwierdzenia, że ​​statek nie przyspiesza zbyt szybko. Milimetry na sekundę ^ 2, szczyty.

Jak więc nie oddalać się od statku, gdy płynie z prędkością 0,5c? Ponieważ prędkość! = Przyspieszenie. Nie ma kosmicznego wiatru, który by go odepchnął, więc statek odleci z prędkością kilku mm / s / s - coś, na co musiałby poczekać kilka godzin na zewnątrz, żeby to zauważyć. Efekty relatywistyczne nawet nie wchodzą w grę, ponieważ poruszają się z mniej więcej taką samą prędkością i mają dokładnie ten sam układ odniesienia.

Jest to ignorowanie wszelkich fantazyjnych pól grawitacyjnych handwavium, aby utrzymać go w miejscu .

Silnik jest połączeniem napędu ION i zimnej fuzji. Ciągle przyspiesza statek. W połowie rejsu statek obróci się o 180 stopni i zacznie zwalniać na ostatnią połowę rejsu. Sztuczna grawitacja jest połączeniem obrotów wirówki i wolnego przyspieszania silnika. Dlatego podłoga jest ustawiona pod kątem względem „równego podłoża”. Film to arcydzieło nauki! Prawie zero błędów. Jedynym może być może fakt, że docierają do Arkturusa szybciej niż oczekiwano, zakładając, że statek jest w stałym przyspieszeniu (stąd prędkość 0,5c nie została osiągnięta od początku). Ostatnim problemem jest ekranowanie magnetyczne, prawdziwy problem podróży międzygwiazdowych! Naprawdę potrzebujesz ogromnej mocy, aby zbudować i utrzymać taką tarczę! Wyobraź sobie, że ziemskie pole magnetyczne nie wystarcza, aby utrzymać wszystko na zewnątrz, a mimo to porusza się bardzo wolno w porównaniu.

Odpowiedź brzmi: statek w końcu przyspieszyłby od niego, ale powoli, ponieważ obaj podróżują z tą samą prędkością, a on jest narażony na niewielki opór w pustce kosmosu.

Jako @Valorum stwierdził, że za tym filmem jest bardzo mało dobrej nauki.