老虎|宇宙明明是真空,飞船为何不能无限加速,甚至20%光速都不行?
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从伽利略发明天文望远镜开始 , 人类对宇宙的研究和观察就进入了新的时代 。 那一张张壮丽的照片、一组组夸张的数据 , 都在向人类展示着宇宙的神秘莫测 。
而这神秘莫测后面 , 其实还隐藏着一个让人类无法忽视的东西——距离 。 在当前科技水平之下 , 宇宙中夸张到让人恐惧的距离尺度 , 仿佛一道无法摧毁的锁链 , 将人类牢牢的锁在一定的范围内动弹不得 , 这对于一个文明来说是极为致命的 。
因为有限的活动范围就意味着有限的资源 , 这些资源一旦彻底耗尽 , 复活节岛上土著的今天 , 或许就是整个人类文明的未来 。
显然 , 科学家们也看到了这一点 , 所以打破“牢笼”和“锁链”的关键——超光速 , 自然也就成为了物理学早期的热门课题 。 但随着相对论的提出 , 证明三维世界中光速最快之后 , 超光速的热度才渐渐褪去 。
可这个残忍的结论并非得到所有人的理解 , 仍然有一个疑问在许多人的心中生根发芽:宇宙明明是真空的 , 飞船为什么不能在其中无限制的加速 , 最终达到光速呢?即便无法达到光速 , 为什么连20%的光速都无法达到?
在回答这个问题之前 , 我们先将目光放到后一个问题上:如果人类飞行器的速度达到了光速的20%意味着什么 。
我们都知道 , 火星是仅次于金星距离地球最近的行星 , 它到地球的距离大约在0.55~4亿公里之间 。 一旦人类制造出了20%光速的飞船 , 从地球到火星大约只需要半小时不到的时间 。
不到半小时是什么概念?要知道好奇号火星车是2011年11月26日23时2分发射的 , 而它着陆火星是2012年8月6日13时30分 , 中间历时8个多月的时间 。
目前 , 人类制造出来的最快飞行器是“太阳探测器” , 其平均速度达到了惊人的68.6km/s , 而在某些情况下 , 它的速度甚至能够达到夸张的192km/s 。
不过 , 就算帕克一直保持着192km/s的速度 , 它和20%光速比起来还是有着难以想象的差距 , 因为20%光速是其300多倍 。
另一方面 , 目前采用常规推进动力的飞船 , 理论速度只有1.5%光速 , 一旦超出这个速度 , 巨大的力量能够瞬间将飞船撕裂 。
更主要的是 , 如果飞船达到了20%光速 , 就意味着比采用核聚变推动的飞行器要快出接近一倍(核聚变飞船目前理论值为12%光速) 。
而在可预见和可实现的未来 , 比核聚变更为强大的动力 , 人类根本就没有办法完完全全掌握 , 这也就意味着20%光速的飞船只能存在于想象之中 , 人类根本将它无法制造出来 。
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