达到光速会看到什么?人类最高速度是什么水平?我们还有希望吗?
当你达到光速时你会看到什么?你可能会说,会看到暗能量。但是在宇宙中真的存在着这样一种看不见摸不着的物质吗?它又是怎样被观测到并进行研究的呢?这就是光!这是爱因斯坦小时候经常思考的问题,现在很多人都在想,我们会不会看到静止不动光?
我们不仅没有看到这种奇怪的景象,而且质量本身也不能达到光速,因为根据狭义相对论,质量的速度越高,所包含的能量就越多,它越接近光速,所包含的能量就越多,就越接近无穷大。
因为质量和能量是相等的,我们也会假设一个物体的质量是无限的,所以我们不可能在一个有限能量的宇宙中把一个无限质量的物体加快到光速。
我们不能达到光速这一事实并不妨碍我们想象当我们达到光速时会看到什么。比如我们可以看到一个人从地面到天空的速度是1千米/秒。而当地球与月球之间距离为10万光年时,这个世界将完全变成另一个样子!一篇发表在《物理专题**》上的**描述了当你达到光速时你所看到的:
当一个人达到光速时,他看到所有的空间都集中在一个点上,而那个点是一个白色的白色模糊状。
原因是,当你达到光速时,空间会产生严重的尺缩效应,任何距离似乎都会聚在一个点上。
所有的可见物体,不管它们是自己发光还是反光,因为你已光速接近它们,在你的眼睛里它们发出的光蓝移,缩短波长,甚至移动到你看不见的X射线波段。
而且它的辐射也很强,如果你能抵抗这种辐射而不死亡,你会看到宇宙背景辐射在微波波段充满了整个天空,蓝移到可见光波段,因为宇宙微波背景辐射是黑体辐射,你会看到白光**在一个点上。
如果你回头看这一点,你不会看到任何东西,因为红移会把你身后的所有光线都移向微波或无线电波段。 在这一点上,我们可以看到任何波长都有不同程度的衰减。而当光波穿过某些特殊材料时,它们的强度会发生改变。 你看不到这些波段上的光。
达到光速所需的时间停止了,从一点到另一点的旅程不需要你花任何时间,例如,如果你到达离你4.2光年远的一颗比邻星,你只需要一瞬间,但在地球的意识中却需要4.2年。
你在这一点上所经历的时间就是光子所经历的时间,例如,当我们看到太阳光在8分钟内到达地球,但是光子认为它不需要时间,它的诞生和被地球吸收之间的时间是瞬时的;
甚至138亿年前的宇宙大**产生的光子,我们认为也是138亿年前的,对于光子来说,大**发生在一瞬间。
因为他们没有时间去体验时间的流逝。 即使你达到光速。
今天人类航天器的速度是多少?
人类速度已经走了很长的一段路,但与光速相比,这算不了什么。 因为在我们看来,宇宙中任何物质都是可以无限增长的。因此,如果想要让宇宙变得更快一些的话就必须要有一个能够加速宇宙空间运动的物体出现。这也就是火箭。 人类目前能制造出的最快的设备是火箭。
利用化学使质量物体在地球引力的作用下加速度,是现在人类离开地球的唯一途径。 在过去的几十年里,人们一直在探索利用化学能来进行航天飞行,但是都没有成功地将这种技术运用到实际中去。直到今天,科学家们仍然对这个问题争论不休。 我们用火箭把探测器送到月球、火星甚至太阳系以外的地方。
1969年,由土星5号火箭推动的阿波罗10号宇宙飞船创造了每小时近4万公里的载人速度纪录。
土星火箭每小时5.8万公里的速度创造了无人能及的速度纪录。 它也是目前世界上最先进的运载火箭之一。它比航天飞机要快10倍。但与之相比。其飞行高度却很低。因此对人类来说是一个巨大挑战。 旅行者1号号”于1977发射,它在飞越木星和土星引力时达到了每小时6.2万公里的速度。
那是每秒17公里,听起来不少,但在每秒30万公里时,它还不到光速的千分之一。
太阳神2号于1976发射,在绕太阳运行时遇到了减速,最终达到每小时252000公里,是人造物体的最高纪录太阳神2号。
在2018发射的帕克太阳探测器可能会打破这一纪录,因为帕克探测器在未来以太阳神2号轨道高度的1/7缓慢接近太阳,其速度可达每小时72.5万公里。
但它也不到光速的千分之一,或大约为光速的0.007%。
即使人类以帕克探测器惊人的速度空间旅行,它也需要至少6000年才能到达邻近的比邻星,而这对人类来说是太长了。
6000足以使地球沧海桑田。
那么,人类如何才能旅行速度呢? 人类的希望何在?
为了提高速度,我们必须改进我们的推进方式,而化学能肯定做不到这一点。 在过去的几十年中,人们一直在研究利用核能的技术,但由于核聚变反应需要巨大的能量。因此,这类能源很难被广泛使用。 它太大了,太重了,我们无法携带足够的燃料来继续推力探测器。
下面就来解答一下:
离子推进器,是一项非常有前途的技术。 因为它不需要像火箭那样燃烧燃料就可以将其推进到很高的位置,并且还能使航天器获得更多的能量。 探测器已经在使用,我们的离子推进器现在是国际领先水平。
黎明号探测谷神星和灶神星,携带离子推进器,利用电子轰击中性原子,将它们逐**道,形成正电的离子。
这些离子然后被推出使用磁场创造一个非常小的推力。 这就是我们所说的"磁推进".它是一种新概念**,能够在极短时间内把目标推到预定位置。如果你有足够多的时间,就可以用它来摧毁任何东西。 离子推进器虽然推力较弱,但其优点是只携带很少的燃料,并能长时间(数年)为探测器提供动力。
探测器可以达到非常高的速度,最高可达每小时32万公里,加上太阳系的引力弹***效应,探测器可以达到每小时100万公里。
核动力飞船,首先要掌握可控核聚变的概念,船舶上使用的聚变技术是指只有在可控核聚变惯性约束聚变下才能进行核聚变。
利用激光压缩燃料和点燃核聚变产生的等离子体密度是离子推进器的数百万倍,通过磁场喷出,为飞船提供动力,预计飞船将以每小时2300万公里的速度飞行,相当于光速的2.3%,128年后到达邻近的比邻星。
那是一段相对可以忍受的时间。 因为距离地球很远,所以宇宙中的物质和能量都不多。在我们的宇宙空间里,质量也不是很大;而且我们可以通过各种方式来接近恒星或者星系。 但是它的速度仍然很低,以至于我们不仅在向我们最近的比邻星前进,而且银河系本身也有10。
即使我们掌握了核聚变,我们也无法实现星际旅行。 不过,现在我们可以借助一些技术将它们变为现实了,比如,利用“人造太阳”来进行太空航行就是其中之一。虽然目前还没有任何关于这方面研究的报道。 我们还可以感觉到,简单地推动有质量物体实现星际旅行是不可能的,毕竟,即使你达到光速,穿越银河系也需要10万年的时间,这对人类来说是不可接受的。
因此,我们需要开发超越光速的旅行方式,比如曲率引擎和量子**传输。
曲率引擎是一种直接控制空间的装置,它能使船舶在船尾膨胀,使船舶位移,但船舶本身并不在空间中移动,而是由于空间的膨胀而产生的位移,因此曲率飞船可以比光速快得多。
量子**传输是将人类的量子信息瞬间转移到任何地方,不管距离有多远,在另一个地方复制你们中的一个就像一道闪现。
但这两种类型都是科幻题材,目前还不清楚是否会出现这种情况,也不知道什么时候会出现。
就目前的技术而言,人类是无法实现星际旅行的。
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