人類如何超越光速？太陽帆的秘訣.人造物速度小考

有沒有物體用百分之一光速旅行

(相關(guān)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(dá)14歲，印度喀什米爾 賈木）

光非常快，事實上它是最快的，宇宙上沒東西快過光，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(shù)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(xué)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(jī)，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(dá)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(fā)。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(dá)光速的百分之一也會很難

是什么限制了人類達(dá)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(xué)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(dá)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(shù)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(dá)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(lán)色起源號?；鸺剂虾推?yán)锏挠刑觳畹貏e。燃燒汽油是很無效的。另外一些推進(jìn)飛船的方法，不是用電就是用磁力。核分裂和太陽比化學(xué)來的有效。

科學(xué)家研究了很多方法去變快，甚至是曲翹驅(qū)動。在《星球大戰(zhàn)》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＿@是一大而薄塑料，黏在飛行器上，如此設(shè)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(xué)家認(rèn)為太陽帆可使光速到達(dá)光的百分之10

當(dāng)人類不局限達(dá)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(xué)是在亞利桑那大學(xué)圖森市。依據(jù)十三世紀(jì)土地法于1885年所建。是亞利桑那地區(qū)第一所大學(xué)。

相關(guān)知識

光速，指光在真空中的速率，是一個物理常數(shù)，一般記作c，精確值為299792458m/s（有時會取為3.00×108 m/s）。這一數(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(jù)狹義相對論，光速是宇宙中所有的物質(zhì)運動、信息傳播的速度上限，也是所有無質(zhì)量粒子及對應(yīng)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(shù)場合下速率的上限值。在此之前，牛頓的經(jīng)典力學(xué)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(zhì)，如質(zhì)量甚至它所在參考系的時間流易等密切相關(guān)。

速度低于（真空中）光速的物體如果要加速至光速，其質(zhì)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?xí)氐淄Ｖ梗ㄈ绻^光速則可能會出現(xiàn)“時間倒流”），所以理論上來說達(dá)到或超過光速是不可能的（至于光子，由于它在真空中永遠(yuǎn)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(xiàn)象特別感興趣。相對論出現(xiàn)后，超光速的意義出現(xiàn)在兩個領(lǐng)域，一個是物理上的（包括理論物理和實驗物理）以及天文學(xué)觀測方面，另一個是科幻方面。

BY: Chris Impey

FY: 徐自立

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