光速飞船,宇宙飞行中碰到一粒沙子,会不会报废?
以现在的技术水平,高速飞行的宇宙飞船如果碰到一粒沙子是会报废的。我们知道,速度都是相对的,所以当飞行速度很高的宇宙飞船碰到静止的沙子就相当于一颗沙子以相同的速度碰撞上了宇宙飞船,这样的撞击产生的能量是非常巨大的。
比如说现在钢铁做出来的飞机会非常害怕撞上飞行速度并不高的鸟类,就是因为两者之间的相对速度实在是太大了,导致小小的一只鸟也会对飞机造成巨大的伤害。
飞行中碰到一粒沙子,是很可怕的
无论是陨石还是行星,都会再次成为宇宙飞船前进的障碍。如果陨石正面撞向飞船,人类如何避免呢?“科学家们对这个问题的回答更令人惊讶。因为飞船在光速飞行中对飞船构成威胁的不仅仅是陨石或小行星碎片。原因是,宇宙飞船在光速下即使是一粒沙子也能破坏整个宇宙飞船。速度是相对的。
宇宙飞船以光速拍打沙子,就像以相对光速飞行一样。一般就像用手打人一样。也会痛。这时我们可以假设撞上宇宙飞船的沙石质量只有1毫克。如果这种沙子飞行光速的99.9%,这种沙子的质量将增加7071倍。原来质量为1毫克的沙子将达到7.071公斤的相对论质量,他拥有的能量将达到约7500万吨TNT。这个数字与人类测试历史上威力最大的氢弹“赫鲁晓夫炸弹”相比,只有这沙子的76%。可以想象,以光速飞行的宇宙飞船与这沙子相撞会有什么后果。想想都可怕!
物理学的角度
我们在物理学中了解到速度是相对的,如果我们以光速行驶,我们击中的沙子也以光速行驶。如果一粒沙子只有一毫克,以光速飞行后,沙子的质量增加了 7071 倍,产生的能量相当于 7600万吨TNT,足以摧毁飞船。因为在宇宙的环境中,它并不像我们想象的那样平坦,而是非常坚固。在高速飞行的过程中,我们必须确保我们不会遇到任何事情,如巨大的陨石,小行星等。