宇宙是真空,为何飞船不能无限加速,甚至连光速的20%都达不到?

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2022-08-09 · TA获得超过6777个赞
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距离——限制人类宇宙发展的枷锁!

对于人类来说,宇宙是神秘且吸引人的。一直以来,人类都在不断研究着宇宙,一张张照片,一组组数据,以及每一次尝试,都展示了人类对宇宙的寄托和希望。

可实际上,在宇宙背后却隐藏着一个对于人类来说极为致命的属性,而该属性就是距离。在宇宙中,距离就像一个“枷锁”一般,它牢牢地将人类困在有限的范围内,限制着人类的发展。举个简单的例子,银河系的直径大约为20万光年,而人类目前最快的飞行器速度为每秒200公里,其飞完一光年的大概需要上千年的时间,想要以这种速度飞出银河系,那得等到猴年马月了。

在这种情况下,若人类不寻找新的出路,那么人类将永远被困在这个有限的空间内。事实上,科学家们早在19世纪的时候就意识到了这个问题,从那时起科学家们便开始研究起了光速,甚至希望人类能拥有光速,毕竟光速是非常快的,要是拥有这种速度,人类便能冲出牢笼,走向宇宙深处

然而,爱因斯坦的相对论却告诉我们,光速是一个极限值,任何物体都不可能达到光速,最多也就是无限接近于光速。可能很多人会疑惑,宇宙明明是真空状态,为何飞船不能无限加速,甚至连光速的20%都达不到?

举个简单的例子:如今,人类所制造出速度最快的太阳探测器是“帕克号”,其速度一般保持在70公里每秒,最快的速度能达到近200公里每秒,这样的速度离光速的20%还差多少呢?

还差整整300倍!

科学家们研究发现,如今人类所使用的常规推进方式是无法达到光速20%的,其速度上限是光速的1.5%,想要达到光速的20%,那么就必须更换能源。想要更快,那么核心的能源就要更换,那换什么好呢?

核能!

还是不能!

要知道,如今的火箭在设计上一般都是尽可能的减少质量,以便于携带更多的燃料。然而,想要达到光速的20%,那么在质量上便不能减少太多,因为在宇宙中真空中,速度和质量是成正比的。也就是说,想要火箭携带更多的燃料,就必须减小火箭的整体重量,可想要飞船提速,那就必须拥有更重的箭体。很明显,这里陷入了一个死循环。

此外,可能很多人都认为宇宙是真空环境。事实上,宇宙并不是绝对意义上的真空,因为在这个真空中存在着许多我们用肉眼无法观察到的粒子,就比如暗物质,宇宙辐射等等。若飞船以光速的20%高速运动时,必定会和这些物质发生剧烈的摩擦,在这种情况下,飞行器可能会瞬间炸裂。

实际上,飞船是不可能在宇宙中无限加速的,光速就是最大的限制,人类不能妄想超越光速,只能尝试着去接近光速,比肩光速。对此,你有什么看法呢?

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