经常在科幻剧中听到飞船光速,超光速飞行,它不怕被撞或撞上行星陨石吗?

糖炒豆子66626856


宇宙里的天体虽然比撒哈拉沙漠的沙粒还多几亿倍,但宇宙的体积却比几亿亿个撒哈拉沙漠还大。

我们平时看到的关于星空的图片或者视频上密密麻麻的星星,那是因为观测者在远处。

就像你观察一块麦田,远距离只能看到一片绿油油,走近了看就能看看许许多多的黄土地。

宇宙飞船再怎么也比不了一颗星球吧?所以不用担心飞船撞到大型天体,隔老远就可以用仪器探测到了,可以控制飞船改道。

有人说小型天体,太空陨石啥的,这个也不用担心,除非你接近像土星星环那样的区域,否则你想撞到太空小石子的几率等同于买中一注大乐透




你看我好像一条狗


经常在科幻剧中听到飞船光速,超光速飞行,它不怕被撞或撞上行星陨石吗?

如果纯粹用加速的方式让飞船达到接近光的速度飞行时,那么其撞上行星或者陨石的概率是存在的,而且还比较大,有一个需要提醒一下的是,以如此高的速度撞上一颗即使很小的天体,也可以立即毁灭飞船!

除非有这样的护盾,也许可以抵挡一些小型天体的撞击

但有另一种方式可以完美避免这种情况的发生,使用空间弯曲空间隔离的曲速飞行,将飞船用弯曲空间包裹包裹起来的飞行,所有的障碍物或者光线经过其表面时会因为空间的曲率而绕行,也就是说即使这艘飞船在你眼前飞过你也不一定看得见!

如图,空间已经被扭曲,飞行器将独立在这个空间泡泡内,与外界的空间是隔离的,所有经过其空间表面的物质会因为空间扭曲自然绕行,当然这个空间扭曲绕行肯定是有限度的,绝对不能对着一颗行星或者恒星穿过去,这肯定会破坏这个扭曲包裹的空间,一旦空间保护失效,那么飞船将直接撞击在行星或者恒星上,因此也必须要规划一条避开大型空间障碍物的航线,这个保护应该只对小型天体有效!

比如出现这样的情况就SB了,当然要不是这颗小行星的话星爵也不会搞上大表姐了哈....


星辰大海路上的种花家


别看太空满天繁星,但其实整个宇宙都是空荡荡的。太阳系内部还存在了少许小行星,但和太阳系相隔了4.2光年的比邻星之间,却基本上是空无一物的。所以即便飞船的飞行速度很快,撞到行星的概率也基本为零。这还是在银河系内部,如果出了银河系,那么宇宙空间更是广阔无垠,星球存在的概率基本为零,所以完全撞不上任何星球。




我们都知道旅行者一号是人类最快的太空飞船,其速度是17千米/每秒,达到音速的50倍,如此高速飞行了40多年也没遇到任何障碍物,充分说明了宇宙空间完全是“空荡荡”的。流浪地球里面,流浪计划也是准备把地球加速到千分之五光速,如此快速也没见地球会撞击到什么东西。



就像中微子以亚光速飞行,但是却可以轻松穿过看似“致密”的人类甚至地球,因为原子来说对于中微子都显得“空空”的。而超光速飞船也是一样,整个宇宙对其来说就好像空无一物一样,当然了,除了宇宙太过于空荡之外,超光速飞船本身还具有保护罩,可以抵御行星撞击。而且实现超光速可以利用曲速引擎或者撕裂空间,进入时空隧道进行,这样也不会遇到行星,所以也没有撞击危险。


科学探秘频道


飞船不可能超光速

在我们这个宇宙时空中,光速是一道不可逾越的鸿沟,一切有质量的物体,其速度都不可能超过光速,光子速度能达到光速,那是因为光子本身没有质量。

为什么有质量的物体,其速度不可能超过光速呢?根据爱因斯坦在狭义相对论中的阐述,物体的速度越快,其动质量就越大,接近光速时,动质量会趋近于无限大,驱动这个物体运动的能量也要无限大,这是不可能的。

时空弯曲

回到题主的问题,科幻剧中的超光速飞船为什么不怕碰上沿途的行星之类的物体呢?超光速移动不可能,但迅速地超距移动是可能的,其迅捷程度可能比超光速更牛。这其中的魔力何在呢?

这就需要老爱的广义相对论登场了。广义相对论认为我们的时空是弯曲的,我们其实都处在一张无比巨大的皱褶的网状时空中,只是弯曲的程度不同而已,引起时空弯曲的因素就是物体的质量,也就是引力。

虫洞

由此展开思维实验,当引力达到连光线都跑不出来时,就形成黑洞,有黑洞就会有白洞,黑洞吸收一切,白洞喷射一切,如果某个地方存在黑洞与白洞相连,这就构成了一个时空的虫洞,由某个时空到另一个时空的时空隧道,许许多多这样的虫洞就组成了飞船星际航行的捷径。典型的场景如电影《星际穿越》,数十光年瞬时到达。穿越虫洞不需要速度多快,其实质是利用空间折叠。但是在黑洞和白洞中如何抵御强大的引力,也许要比撞碎一个一个行星天体要难吧。

曲率航行

另外还有一种超距航行,也是利用时空弯曲,那就是曲率航行。通过改变飞船前面的时空曲率,等于飞船前面的空间出现一个凹陷,飞船所在的空间迅速被前面的空间拉过去,移动的是空间,而不是飞船,这样也不会受光速不可超越的铁律影响,而且即使飞船前面有行星,同样也会移过去,飞船不会碰到行星。然而如何改变时空曲率,也只是存在理论上的可能。


爱因斯坦描绘的宏大宇宙场景,人类不知何时能全部验证,想想都会心潮澎湃,不由自主仰望星空。


奇点那些事


既然是光速旅行,说明这个科技已经很高了。但是,在爱因斯坦的广义相对论中,超光速或等于光速的存在是不可能的。然而时空本身并不受广义相对论限制,例如虫洞的存在、空间的膨胀效应。所以,能达到光速旅行,只有一个可能,利用曲速引擎进行的太空冲浪前进。

根据曲速引擎原理,飞船光速或超光速飞行,实际上是处于正常的封闭时空中,只有飞船前方时空被压缩、后方时空被膨胀,飞船相当于处在正常时空的曲速泡里面,内部保持基本静止状态,所以就没有被陨石撞上的担忧,该担忧的是飞船前后方(曲速泡前后方)的陨石物体被时空压缩或时空膨胀所带来的粉碎风险。

也许有人表示不理解,下面再说下什么叫曲速引擎。曲速引擎,就是利用一种能量,使飞船背后的时空剧烈地膨胀,前方创造一个强有力的压缩时空,而飞船本身存在相对静止平稳的时空中(曲速泡),因为前后时空的扭曲差,促使飞船时空向前推进,就像冲浪一样。所以有人就称曲速引擎引起的光速飞行叫做【太空冲浪】。曲速引擎扭曲时空差越大,“冲浪”的速度也会相应加大。


一点科技工作室


怕,当然怕,宇宙中这些东西虽然少,哪怕就相当于0.00000000000000001的概率,只要是正无穷,这个微小的概率就一定会发生。

所以飞船会有好几种飞行模式。

大体上是这三种类型。

第一种,保护罩模式。也就相当于汽车有挡风玻璃,有金属外壳,低速状态下,石块小,砸上也没有什么致命影响。

第二种,闪避模式。在一定速度上,你就得靠机动了,你不太可能避开较大的目标,小的树枝碎石伤不了你,但你去撞一块大石头,撞墙,那肯定不行,所以就需要掰方向盘了。

第三种,跳跃模式。这种模式不是车跳跃着开的意思。我们要理解这种模式,必须要有想象力,你要理解时间和空间都是可以压缩或者拉伸的。

我们可以想象夏天的蚊帐顶部,然后你把拖鞋扔到蚊帐顶部,因为引力,蚊帐是不是被拖鞋压住了一个窝。而飞船干的跳跃飞行就是这个原理。

如果是平面,蚊帐顶部开过去,要跑很久,但因为这个拖鞋压出的坑,我们的直线距离就缩短了。其实你的速度没有变,但单位时间内通过的距离长了。我们的相对速度就快了。

你还是该怎么开怎么开,只是通过一个隧道变相提速了。

懒得配图,期望你能懂。


九门提督坎震离


在科幻影视和文学作品中光速飞船一直都是常客,它带着主角们驰骋宇宙


尽管有些硬科幻作品指出自己的光速飞船只是无限接近而并没有达到光速,但关于接近光速飞行时可能产生的碰撞问题也没有进行过多的解释,经常用屏蔽力场和牵引光束三言两语的“糊弄”过去,但这也是正常现象,毕竟科幻作品不能太过较真。

现实世界的生活经验告诉我们高速运动状态下的碰撞是很危险的,鸟儿撞穿飞机的新闻也时不时会发生一次,而我们口中的高速运动放到宇宙中就是蜗牛速度,但宇宙航行一般情况下是撞不到行星或者陨石的,因此未来人类可能并不需要担心大型碰撞问题。


太空是非常空旷的环境,地球和月球间的38万公里足够塞下太阳系所有行星,而行星和行星间的距离长达数千万公里甚至上亿公里,恒星和恒星间的距离也达到了几光年,听起来很密集的小行星带其实非常稀疏,飞船穿过小行星带就像航母穿过太平洋一样,偶然撞上的几率基本为零。

未来星际间的高速航行最可能产生的就是空间中的原子和船体之间的碰撞,尽管宇宙中每立方厘米只有几百个原子甚至更少,但高速运动下的飞船撞上后仍然会给内部人员造成危害,有可能我们真的会需要屏蔽力场装置。


科幻作品中的光速飞船大都采用曲率驱动作为动力来源,目前最合理的解释说曲率驱动时飞船会被包裹在一个空间泡内,相当于把空间挖了一个洞然后到达目的地,整个过程内飞船没有和路径上的任何物质发生碰撞。

光速飞船对我们来说还是科幻小说中的技术,现实中甚至都不知道它是否真的可行,假如未来真的能制造光速飞船,那么和光速飞船相关的一切问题肯定也已经被解决了。


宇宙探索未解之迷


按照现有爱因斯坦的相对论,任何物体都无法超越光速,所以如果飞船能够以超光速(绝对速度)飞行,说明有更高一级的理论支撑,保证飞船能够超光速飞行!

更高一级的物理理论是我们目前不能想象到的,毕竟科幻里面的东西,但可以预见的是。更高级的理论也会同时规避飞船超光速飞行时遇到的各种问题,这个不用你我去担心!

事实上,不用更高一级的物理定律,按照现有理论,就可以某种意义上的超光速,原理很简单,与宇宙超光速膨胀很相似!

宇宙之所以能够超光速膨胀,它并没有违反爱因斯坦的相对论,膨胀的只是空间本身,而不是人和镇物质!

同时爱因斯坦的相对论告诉我们,空间不但可以膨胀,也可以收缩弯曲。利用一种叫做“曲速引擎”的技术,理论上就可以“超光速”飞行!

这种“超光速”并不是飞船的绝对速度,也是空间的速度,利用强大的能量在飞船周围制造“曲速泡”,压缩飞船前面的空间,同时伸展后面的空间,如此一来飞船就像在大海中“乘风破浪”一样“超光速”飞行!

对于飞船本身来说,它处于封闭的空间中,任何周围的东西不会威胁到飞船本身的安全!所以说,就不用担心由于速度过快装上陨石!


宇宙探索


不怕,光速或者超光速肯定不是常规移动了。具体怎么计算我刚才回答过一个子弹毁灭地球的的问题。(脑洞问题,不考虑总能量限制为mc^2,不管他怎么加速到这么快的)

就是比光速慢每秒一米的子弹,相当于三千颗大型氢弹。如果是宇宙飞船,达到这个速度之前,所需的能量已经超过了把飞船自身全转化为能量的总和。所以飞船肯定不是这么推进实现移动的。

那么就涉及到我们在科幻电影里面看到的跃迁引擎或者说曲率引擎。

不用网上搜跃迁引擎了,某百科这个词条都是我写。跃迁引擎说白了就是白你周围的空间折叠,你和飞船连带着周围的东西一起折过去。你根本不路过原先路径上的天体,所以撞不上去。



蛋科夫斯基


这是个好问题,也是人类未来星际航行需要考虑的问题。

超光速飞行是什么?

科幻剧里描述的飞船光速飞行,或者超光速飞行,有个专门的科幻名词描述的,即“曲速飞行”。

另外超光速飞行的描述,还有另一个名词,叫“翘曲飞行”,但这两个飞行并不完全等同,它们的原理有些差别,稍后会说。

以下的讨论主要以“曲速飞行”来谈,这种飞行也是我们科幻片里最常见的超光速飞行。

但无论是哪种超光速飞行,都必须弯曲时空。

下面这张图是经典科幻电影《星际迷航》星际联邦定义的曲速飞行等级和光速的关系(光速=299792458m/s)

其中的ω就是曲速等级,s为光速的倍数。

等级10为最高等级,没有列出,是为无穷大,曲速飞行也达不到。

曲速飞行的原理是?

曲速飞行简单来说,是通过能量弯曲压缩飞船飞行方向的空间,膨胀后边的空间,依此来推动飞船的超光速飞行,造成的效果作用如下图。

记住,爱因斯坦的相对论是禁止了超光速飞存在,但只是物体的速度,而空间运动的速度并不受限于相对论的框束。

当然,我们实际的飞船也确实是需要通过某种类似气泡的能量场来保护,否则把自己弯曲了还得了。

上面提到的“翘曲飞行”,也叫“埃尔库比飞行”。它是广义相对论的推断,原理只是弯曲塌陷飞船飞行方向的时空,和所谓的“曲速飞行”有一丁点的差别。实际上,作为科幻术语,两者基本可以等同,不用刻意去区别。

飞船曲速飞行就可以躲避行星陨石吗?

这个问题其实在未来是需要考虑的,但有时候这问题又不是表现的那么关键要害。

首先,对于广袤的宇宙,在星际空间是很多地方几乎空无一物,密度低到每立方米几个原子,所以飞船并不是飞行在陨星之间的。


但流浪陨石行星的,也还是有的,或者当飞船在恒星系中时,陨星彗星密度可能大一些,但也不是密密麻麻的。

参考似乎都飞出太阳系的旅行者一二号至今还没受到什么大的撞击的事实,你可以得出一部分答案的。
旅行者一二号相当于“遥控飞行”,而这个是“驾驶飞行”,所以更好躲避陨石的。

但陨星密度低,飞船能躲避,都不是保证飞船能超光速飞行的关键。甚至有时由于速度高,有时候就没法采取躲避措施。

真正保证飞船能安全超光速飞行,最重要的还是“曲速泡”——一种强大的能量场的保护。

这种能量场都能抵抗空间的弯曲,区区陨星撞上了可以瞬间气化。


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