星际旅行通常要花费巨大能量和时间,星际但或许一瞬间也能完成!旅行
1、通常星际旅行通常要花费巨大能量和时间,花费和时或许但或许一瞬间也能完成。巨大间目前,瞬间人类制造的完成飞行器速度,与广袤宇宙的星际尺度相比,实在是旅行微不足道。以旅行者一号为例,通常它于1977年发射升空,花费和时或许是巨大间人类飞得最远的无人探测器。
2、瞬间它目前以17公里/秒的完成速度前行,这个速度虽然远超地球上的星际任何交通工具,但在宇宙的尺度下,却显得异常缓慢。它飞行了40余年,才刚刚脱离太阳系的边缘地带,仍未真正意义上离开太阳系。
3、若将目光投向更遥远的星际空间,以光速穿越银河系,这个我们所在的星系,就需要耗时20万年。而这仅仅是银河系的跨度,宇宙中还有无数个星系,彼此之间的距离更是难以想象。传统化学燃料推进技术,是目前航天领域的主要动力来源,但它存在着难以突破的质能转换效率瓶颈。
4、化学燃料燃烧时,只能将极少部分的质量转化为能量,大部分能量都以热能等形式被浪费掉了。这种低效率的能量转换方式,使得飞行器在获取足够动力以实现高速飞行时面临巨大挑战,导致星际旅行在时间与能量消耗上均变得不可行。但是,爱因斯坦的相对论,为我们理解宇宙的时空结构打开了一扇全新的大门。
5、相对论揭示了时空并非是绝对不变的,而是具有弹性,会随着物体的运动状态而发生变化。当物体接近光速时,会出现两种神奇的效应:时间膨胀效应和尺缩效应。时间膨胀效应使得飞船内的时间流逝速度相对于静止观察者来说会减缓。想象一下,一对双胞胎,其中一个乘坐接近光速飞行的飞船进行星际旅行,另一个留在地球上。
星际旅行通常要花费巨大能量和时间,但或许一瞬间也能完成!
1、当飞船上的双胞胎返回地球时,他会发现地球上的双胞胎兄弟已经老去,而自己却依然年轻。这是因为在飞船高速运动的过程中,时间膨胀使得飞船内的时间过得比地球上慢。
2、例如,若飞船速度达到光速的99.9999%,宇航员在飞船内度过1年的时间,而地球上却已经过去了100年。与此同时,尺缩效应会使沿运动方向的空间距离缩短。
3、对于地球上的观察者来说,高速飞行的飞船会在其运动方向上变得扁平。而对于飞船上的宇航员来说,他们自身并不会感觉到这种变化,因为他们与飞船处于同一参考系中。但从外部观察,这种空间尺度的变化是真实存在的。在相对论的理论框架下,虽然接近光速飞行可以让宇航员在相对较短的时间内跨越遥远的星际距离,但这也带来了巨大的问题。
4、当物体的速度接近光速时,其质量会趋近于无穷大,根据质能公式=2,加速这样一个质量无穷大的物体所需的能量也将趋近于无穷大。而目前我们所掌握的能源技术,远远无法提供如此巨大的能量,这使得在现实中实现接近光速的星际旅行面临着难以逾越的障碍。能够看出,即便是光速,在宇宙中也显得很慢,那么有没有超光速的方法呢。
5、理论上分析。1994年,墨西哥物理学家米格尔。阿库别瑞提出了阿库别瑞度规,这一理论成为了曲速引擎概念的基石。阿库别瑞从广义相对论出发,提出了一种独特的时空扭曲方式。