宇宙真空狀態下,飛船為什麼不能加速到光速

時間 2022-02-12 20:55:01

1樓:小小秋千

當今人類的科技其實已經非常發達了,但是依舊有著很多人類所不知道的事情。比如說,埃及的金字塔即便到今天很多人,也不知道里面的石頭是怎樣是怎樣切割的,而進入宇宙以後,怎麼更是發生了很多不能理解的事情,尤其是針對光速的問題,很多人會問宇宙真空狀態下,飛船為什麼不能加速到光速?其實我覺得很可能這就是一個設定同時也有一個原因,宇宙裡面存在有很大的作用力。

2樓:硬漢宋

不考慮能源的話,我覺得還是材料強度不支援

3樓:科學迷者

近幾百年來,人類對太空依舊抱著較大的好奇之心,所以對太空中不斷的發射宇宙飛船,但是科學家們發現,宇宙飛船在太空中速度是受到抑制的,所以科學家們在不斷的研究在宇宙真空狀態下,飛船為什麼不能加速到光速?原因是燃料產生的能量做足以讓飛船達到光速,並且飛船在宇宙當中還受到其他星球的作用力,而在這些情況下,飛船的速度是受到抑制的。

4樓:k姥爺

宇宙真空狀態下是沒有空氣的,飛船的燃料難以維持到加速到光速的時間段,只能利用當時的反推力加速,所以飛船無法加速到光速

5樓:技術小輝

因為根據狹義相對論,光速是極限速度,所以飛船不能加速到光速。

6樓:溯源時空宇宙

愛因斯坦的相對論認為,有質量的運動物體速度越快,其質量也會增加,質量增加,給物體加速需要的能量也會增加,最終會達到一個上限,絕對不會超過光速。

在真空的宇宙中,飛船為何不能無限加速達到光速的速度?

7樓:萬能小知道

如果我們人類的飛機,他的速度達到光速的20%,這也意味著什麼,我們都知道火星大約有0.55~4億公里,一旦人類飛機達到20%公里,那就意味著人類從地球到火星只需要不到半個小時。目前,人類製造的最快的飛機是太陽能探測器帕克,他的其平均速度一般為68.6千米/s,而最快速度可以達到192千米/s。所以當飛機達到光速的20%時,這意味著它將超過帕克速度的300倍。

同時,一旦飛船的速度達到光速的20%,這意味著它已經遠遠超過了常規推進模式下航天器的速度的上限,因為根據科學家的計算,常規推進航天器的最大速度為1.5%光速,即4500千米/s。更重要的是,如果飛船的速度達到光速的20%,這意味著它的速度將是使用核聚變作為動力源的飛船的兩倍以上。

在可預見的未來,核聚變將是人類可以使用的最強大的能源,看到這裡,一些朋友可能會問,如果未來發現比核聚變更具顛覆性的動力模式,如暗能量,正負物質湮滅等,採用這些功率模式的飛機能否達到光速的20%,這個答案,實際上不是的是錯誤的,現代火箭的設計通常是為了大幅降低質量,以便攜帶更多的飛行燃料。

例如,spacex falcon 9 火箭之所以便宜,是因為它的燃料佔發射質量的驚人 96.6%。然而,由於能級的限制,即使火箭設計採用多級繼電器加速的方法,達到光速的 20% 所需的航天器質量將呈指數級增長。

關於在真空的宇宙中飛船為何不能無限加速達到光速的速度的問題,今天就解釋到這裡。

8樓:技術小輝

因為根據相對論,光速是宇宙中最快的速度,達到光速就會時間靜止,所以飛船不能達到光速。

9樓:匿名使用者

根據愛因斯坦的狹義相對論,物體達到光速時會有無窮大的質量,不符合科學理論,所以在現在的理論下,飛船不能達到光速。

10樓:o姐林語菡

因為宇宙並不是絕對真空,在裡面還有很多大氣等雜質的東西會形成阻力。

既然宇宙是真空的狀態,宇宙飛船為何不能一直加速?

11樓:小顏愛遊戲

科學的發展促進著人類社會的進步,且人類社會的進步會擴大著人類的視野。我們知道,人類由原先的原始人生物變成了高階的文明生物。一開始,原始人只知道與其它物種爭奪附近的一畝三分地。

就算是在古代,人們爭奪的土地也只是方圓幾百裡而已。

隨著時間的推移,人們知道了大陸、大海、地球等等。於是人們發現,地球好像已經無法滿足人類了,所以人類將目光放到了宇宙。在宇宙中,人們發現了許許多多的行星。

可這些行星之間的距離非常遙遠,哪怕對現在科技較為發達的人類來說也是如此。

行星之間遙遠的距離就像大鎖一樣,鎖住了人類的目光和腳步。一些超前的科學家表示,倘若人類不盡快找到突破距離限制的方法,那地球資源遲早會被耗盡。因此,對人類來說,文明的發展最後靠的可能是突破距離的機器移動速度。

早就在19世紀,科學家們開始研究嘗試在宇宙中快速移動的科學方式。但是一直以來,人們連光速的十分之一都無法達到。在愛因斯坦的研究中,人們發現光速是不可超越的,因為物質的速度無法達到光速。

那麼,在真空的宇宙中就不能一直持續加速了嗎?真空的狀態下不是沒有摩擦力的嗎?沒有摩擦力的空間,只要有推動力,那速度不是就會一直上升嗎?

為什麼做不到呢?依據目前的科學水平來說,恐怕還真做不到。

首先要說的是,宇宙的真空並不是空無的。人類所說的真空狀態指的是沒有空氣,以及沒有其它肉眼可見的物質。雖說宇宙中也沒有空氣以及沒有其它可見的物質,但宇宙的真空狀態中還有著一些人類無法探知的物質。

相反來說,宇宙的真空是異常熱鬧的。其中有著許多其它宇宙物質,例如光子、原子等等。如果人類飛行器的速度在宇宙真空中達到了十分之一或四分之一的光速,那這些真空中的物質就會對飛行器造成極大的危害。

可以看看人類龐大的戰鬥機對一隻小鳥的害怕程度,在高速狀態下,哪怕是原子大小的物質都會對其造成極大的影響。所以說,人類目前的科技水平還無法做到不受這些物質影響的地步。

在材料的選擇上,人類目前還沒有任何的頭緒,因為高速的飛行器對材料的要求是非常高的,尤其是要速度達到光速的四分之一。就算人類有足夠的動力,但人類也沒有足夠的防護科技來保護自身飛行器的安全。

12樓:小七樂愛電競

在真空狀態下物質會保持原有運動狀態,所以在沒有外力的推進下,宇宙飛船是不可能一直加速的。當燃料耗完的時候,宇宙飛船就會保持現有速度。

13樓:俺農村人士

宇宙雖然是真空環境,但是其中還是有隕石碎片存在的,並且飛船燃料也支撐不了一直加速。

14樓:宣美情感匯

因為物體的加速是需要消耗能量的,和太空中也是一樣的,宇宙攜帶的能量是有限的。

為什麼飛船在真空的宇宙中,卻不能無限加速?

15樓:蘭斯里的萬事屋

雖然在宇宙真空中是沒有空氣阻力的,但是宇宙中也並非不併不存在其他的力。比如各個星球的引力,如果一艘飛船要飛到一定的速度之後,會面臨宇宙中天體之間的引力的拉扯。而飛船材料及本身的強度是有限的,如果無法抵抗住這些引力或其他力的拉扯,就直接game over。

16樓:虎說財稅

現在現有的動力不允許。現在的科學技術,還不能給飛船提供足夠加速的動力。

宇宙既然是真空的,為什麼飛船不能無限加速?

17樓:

目前地球上速度最快的飛機是美國的x-43a型超高速飛機,這款超高速飛機的速度達到10馬赫,也就是10倍音速,1倍音速相當於1225公里每小時,10倍音速就相當於1.2萬公里每小時,這是一個什麼概念?駕駛這款飛機圍地球一圈僅僅需要4個小時而已,飛越太平洋也僅需1個半小時,當然這是在地球上的速度,在地球上由於受到空氣阻力,導致很多飛行器的最高速度大打折扣。

美國x-43a型超高速飛機

如果把這款飛機換上液態氫燃料,那麼它在太空中的飛行速度將會達到幾倍甚至幾十倍,最典型的例子就是旅行者1號,由於在太空中沒有空氣阻力,它的速度達到6萬公里每小時,這因為宇宙是「真空狀態」,不像地球上存在那麼多雜質,包括水分子、物質顆粒、大量的原子和分子等,這些物質會對高速飛行的飛行器產生巨大阻力,因此讓飛行器喪失了一部分速度。而宇宙就不一樣,宇宙沒有那麼多雜質,阻力就大大減低,只要稍微給一點加速的力,飛行器就可以飛得很快,這就是為什麼旅行者1號的飛行速度能夠達到6萬公里每小時。

旅行者1號

當然目前世界上速度最快的飛行器不是旅行者1號,而是美國最新制造的「帕克」太陽探測器,這顆探測器的平均速度達到68公里每秒,最高速度達到196公里每秒,換做時速就是70萬公里每小時,是旅行者1號的十幾倍,儘管「帕克」太陽探測器已經飛得很快,但是它與人類理想速度還有很大差距,人類的目標是希望能夠達到光速,光速每秒為30萬公里,時速為10.8億公里,也就是說人類最快飛行器「帕克」太陽探測器的最高飛行速度還不及光速的1500分之一,由此可見相對於光速來說,人類最快的速度很慢,說到這裡有人會感到疑惑,宇宙不是真空區域嗎?「帕克」太陽探測器沒有受到空氣阻力的情況下,為什麼都不能進行無限加速從而達到光速呢,甚至連光速的1%都達不到?

「帕克」太陽探測器

其實在我們的傳統觀點中,以為宇宙是真空區域就天真的認為宇宙空間是真正沒有物質的空間,其實這是錯誤的,宇宙並非完全真空的區域,而是摻雜有少量氫原子的空間區域,即使這些物質很少,但是由於宇宙沒有引力作用和空氣阻力,因此這些氫原子提供的加力足夠飛行器前進了,所以宇宙飛船能夠在所謂的宇宙「真空」中飛行,而如果宇宙真的是沒有任何物質的名副其實的真空區域,宇宙飛船根本沒有反重力可以用,因此也就飛不動,只能在宇宙中隨波逐流,所以說我們的宇宙並非是完全的真空,而是擁有小部分氫原子的準真空空間,雖然這種物質存在的比例很小,可能只有地球物質比例的萬分之一或十萬分之一,即使這樣只要有物質存在,就可以為飛船提供反作用力,從而能夠飛行,那麼宇宙飛船為什麼不能進行無限加速呢?一個物體能夠進行無法加速必須具備兩個條件:1、反作用力足夠大;2:

擁有足夠的燃料。

宇宙並非真空

第一個條件宇宙明顯不符合,宇宙中存在的物質只能夠為飛行器提供一定範圍內的反作用力,根本不可能為它提供達到光速的反作用力,即使在地球那種物質稠密的地方都沒有這麼巨大的反作用力,就好比汽車的發動機不可能提供像飛機那樣的動力一樣!所以第一個條件就不符合了。

光速非常快

第二個條件就是必須擁有足夠燃料,人類探測器一般都攜帶不多的燃料,因為探測器的體積有限,無法裝載更多的燃料,而且裝載太多燃料會導致飛行器飛行緩慢,因為宇宙無法提供足夠推力讓飛行器前進,飛行器攜帶那麼少的燃料,那它是怎麼飛行幾百億公里遠呢?主要使用行星的引力彈弓效應,就是藉助行星引力轉動「拖住」探測器飛行,這樣可以大大節省燃料,很多探測器都是使用這種外力飛了幾十億、幾百億公里的,所以依靠探測器攜帶的那點燃料也根本無法讓它加速到光速,甚至連光速的1%都加速不到。

18樓:匿名使用者

有推力的時候飛船才能加速,所以只有飛船在有燃料推動的時候才會產生加速度,否則是不會加速的。

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