您現在的位置:首頁 > 科技 > 正文

人類如何超越光速?太陽帆的秘訣.人造物速度小考

時間:2023-05-03 21:57:28    來源:科普中國網    

有沒有物體用百分之一光速旅行


(相關資料圖)

太陽光到地球只用了8分鐘

有沒有物體用百分之一光速旅行(安那達14歲,印度喀什米爾 賈木)

光非??欤聦嵣纤亲羁斓模钪嫔蠜]東西快過光,這是條定理。光旅行在每秒18600英里(每秒300000千米),從地球到月球只有一秒。光從洛杉磯到紐約只是一順眼的故事。

百分之一好像聽上去不多,但對于光,那確實快。

帕克太陽探測器,在藝術家的概念圖里,是人類最快的飛行器,靠太陽重力生存合0.05%的光速。(NASA約翰霍普金斯大學史蒂夫高麗本)

那些最快的東西

子彈可以飛2600英里每小時,(4200千米),是音速的三倍。最快的是美宇宙X3噴氣飛機,7000英里每小時(11200公里每小時)。這聽起來有點不可思議,但也只是光速百分之0.001而已。

最快的人造物可能是宇宙飛行器,火箭能脫離地球重力,可到達25000英里每小時(40000千米每小時)。人造飛船最快的是帕克太陽探測器。它2018年從地球出發。它穿過太陽炙熱的大氣層,利用太陽引力,答道330000英里每小時(535000千米每小時)。這真是及其的快。

為啥到達光速的百分之一也會很難

是什么限制了人類達到光速的百分之一呢?答案一句話:能源。任何物體因為位移而具有的能。物理學家稱為動能。越快就要越增加動能。越快的動能就越需要速度。有些東西走兩邊。有些東西走三遍,依次累退。

舉個例子,一個110磅(50千克)如果到達光束會值得200百萬焦耳(大致測量一下)。這樣要小號2百萬人一天在。

太陽帆,在藝術家概念圖里的伊卡魯斯號飛船能到光束的十分之一。

(安德扎爾,維基共享)

我們能跑多快

如果我們能達到光速的百分之一,這也意味著消耗著巨大的能量。是不是能讓人類更快?

是的!但是工程師必須描繪用新方法測量在空間里的所有移動事物。所有火箭,甚至是Space X和藍色起源號?;鸺剂虾推嚴锏挠刑觳畹貏e。燃燒汽油是很無效的。另外一些推進飛船的方法,不是用電就是用磁力。核分裂和太陽比化學來的有效。

科學家研究了很多方法去變快,甚至是曲翹驅動。在《星球大戰》中可以看到聲比光快的那種。

有一種確定非??斓姆椒ň褪抢锰柗?。這是一大而薄塑料,黏在飛行器上,如此設計可讓太陽推動他們,像一個正常的帆船。一些太陽飛船通常使用太陽帆工作,科學家認為太陽帆可使光速到達光的百分之10

當人類不局限達到光速,我沒讓你就能星際旅行。

好奇心讓年齡沒有限制-成人,讓我們知道你有好奇心。我們不能解答所有問題,但是我們能做到最好。

亞利桑那大學是在亞利桑那大學圖森市。依據十三世紀土地法于1885年所建。是亞利桑那地區第一所大學。

相關知識

光速,指光在真空中的速率,是一個物理常數,一般記作c,精確值為299792458m/s(有時會取為3.00×108 m/s)。這一數值之所以是精確值,是因為米的定義本身就是基于光速和國際時間標準的[1],任何對光速更精確的測定,都不會改變光速的精確值,相反地,將會使得人們對一米和一秒的定義更為精確。

根據狹義相對論,光速是宇宙中所有的物質運動、信息傳播的速度上限,也是所有無質量粒子及對應的場波動在真空中運行的速度。這一速度獨立于射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。

超光速(英語:Faster-Than-Light, FTL或稱Superluminal)是一種速度比光速還快的概念,源自于相對論中對于定域物體不可能超過真空中光速的推論限制,真空中的光速成為大多數場合下速率的上限值。在此之前,牛頓的經典力學并未對超光速的速度作出限制,而在相對論中,運動速度與物體的其它性質,如質量甚至它所在參考系的時間流易等密切相關。

速度低于(真空中)光速的物體如果要加速至光速,其質量會增長到無窮大因而需要無窮大的能量,而且它所感受到的時間流甚至會徹底停止(如果超過光速則可能會出現“時間倒流”),所以理論上來說達到或超過光速是不可能的(至于光子,由于它在真空中永遠處于光速c,而不是從低于光速增加到光速)。但也因此使得人們對于一些疑似超光速的物理現象特別感興趣。相對論出現后,超光速的意義出現在兩個領域,一個是物理上的(包括理論物理和實驗物理)以及天文學觀測方面,另一個是科幻方面。

BY: Chris Impey

FY: 徐自立

如有相關內容侵權,請在作品發布后聯系作者刪除

轉載還請取得授權,并注意保持完整性和注明出處

標簽:

相關新聞

凡本網注明“XXX(非現代青年網)提供”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和其真實性負責。

特別關注

熱文推薦

焦點資訊