假设以接近光速飞行在宇宙中,会不会因为撞到宇宙中的某些物质而被摧毁?

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唐婉的精选
2020-12-28 · TA获得超过1191个赞
知道小有建树答主
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问题中提到的是接近光速飞行,那么有的答案用的牛顿力学的动能公式就是错的,正确的公式应该是狭义相对论的质能方程。E^2=P^2c^2+m^2c^4。E是能量,P是动量,m是静质量,c是光速。注意这个才是质能方程的标准形式,而你常看到的E=Mc^2是定义了一个随速度变化的动质量M。

用动质量说明这个问题就非常简单,狭义相对论告诉你M^2=m^2/(1-v^2/c^2),v是你的飞行速度。你的静质量m始终不变。

当v越接近光速c,公式右边分母就越接近0,那么你的动质量M就越趋于无穷大,能量E(完全表现为动能)也就越接近无穷大。

可怕吧?当你加速到接近光速飞行时,宇宙中任何一个之前和你相对静止的东西,会变得和你的相对速度也接近光速,那么你们在彼此眼中都是个动能趋于无穷大的家伙,一旦撞上就粉身碎骨。

其实在现代物理学里,已经很少使用动质量这个词,因为它和能量是等价的。一般提到质量二字,主要指的是静质量,即前面公式中的m,它是不随速度变化的。

所以可以用大家都习惯的公式E^2=m^2 c^4/(1-v^2/c^2)。这样更直观一些,相对速度v接近光速c,那么式子里面分母就接近0,而分子不变,于是彼此眼中能量就接近无穷大。

既然需要无穷大的能量才能达到光速,问题里这个假设就很难达到。大家可以带到公司里算一下。如果飞船的速度仅达到了光速的0.8倍,那么他需要动力推进的能量也大概是自己质量乘上光速平方的1.67倍,这是个非常大的数,靠任何化学燃料都是不可能实现的。

幸福小猪猪208
活跃答主

2021-01-08 · 学虽不及五车,仍可对答如流
知道答主
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如果以接近光速的速度飞行在宇宙当中,会碰到许多天体或者陨石或者其他不明飞行物,而被摧毁。
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小明学科学
2021-01-08 · 稍微懂一点点的理科狗
小明学科学
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会,即便是相当小的物质,也会因此被摧毁。这个原理就像鸟类撞上飞机一样,从相对运动的观点看,相当于这些物质以接近光速的速度装上你,这是任何物质都无法承受的能量。
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数码技术小辉
高粉答主

2021-01-07 · 这家伙不懒,很勤快。
数码技术小辉
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不会。因为能够接近光速飞行,那么飞船的承受能力会非常强大,所以不会因为撞到宇宙中的某些物质而被摧毁。
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