愛伊米

宇宙沒有空氣阻力,飛船為何不能無限加速,甚至連1%光速都無法達到

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。

宇宙沒有空氣阻力,飛船為何不能無限加速,甚至連1%光速都無法達到

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。

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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?

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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。

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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。

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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。