光速是最快的速度,那么光有没有动能,靠什么传播,如果有动能可不可以加以利用?

过江龙82881


光速是宇宙中物质所能达到的最快速度,是光子前进的速度,而且这个速度在真空中又是恒定不变的,即每秒钟约30万公里。科学家认为光子本身是没有静止质量的,但是由于它的速度极快,因此它的动能极高,那么理论上讲,如果用某个物体拦截光子的话,这个物体也将获得来自光的动能。



这是因为当光子撞击到光滑的平面上时,可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向,同时给撞击物体以相应的作用力,这样物体就获得了来自光的动能,而由于光速极快,那么这个物体在一个方向上如果能捕捉足够多的光子的话,相应地也能获得极快的速度。


该原理也已经获得实验验证,所谓的光帆技术利用的就是这一原理,2015年5月,美国光帆1号A航天器由宇宙神5号发射升空,当时成功验证了光帆展开系统,但由于轨道高度较低,从太阳光压中获取的动力未能克服地球大气的阻力,因此未能成功;今年的6月25日,光帆2号又搭乘美国猎鹰重型火箭发射升空,据美国行星学会发布的消息称,“我们很高兴地宣布‘光帆2号’任务取得成功。”

这个飞行器于7月23日展开了银色的太阳帆,经地面控制人员优化调整朝向后开始提升轨道,从7月26日至7月30日的5天时间中借助太阳帆将远地点提高了2公里,距地表约727公里,这一成绩的取得实际上就是光环依靠太阳光的光子提供的动能(太阳光压)做到的。






美国行星学会首席科学家布鲁斯·贝茨说,“我们的(成功)标准是仅利用太阳光压来改变飞行器的运行轨道,从而验证受控光能太阳帆技术,这是先前从未做过的事情。”先贤列子曾经期待御风而行,这一愿望人类早就能够凭借飞行器翱翔长空御风而行,而光帆2号对于光帆技术的验证,也说明人类已掌握御光而行的能力。

就像风帆需要利用风能鼓动前进一样,光环则是在利用光能推动前进。光帆2号飞行验证器的重量约5公斤,这么轻应该很小了吧,但是这个只有10斤的航天器帆面展开的面积却达32平方米,因此可以捕获足够多的太阳光压,依靠其在表面产生的推动力前进,又因为光速足够快,那么这种航天器如果能够长时间这样捕捉光压势能的话,其速度也可以提高的极高的水平上。



太阳帆飞行器利用太阳光的光子动量作为动力,这是一种研究飞行器动能的新的尝试,传统的方法都是在发动机上做文章,但是目前火箭发动机的速度都会受到燃料喷射速度的限制,因此不可能太快,而等离子发动机的技术瓶颈也难以突破,因此收集光子的动能获得足够快的速度就成了一种另辟蹊径的方法,而且这种方法不需要燃料就可以让飞行器以极快的速度飞行,霍金提出的突破射星计划中,认为这种方法可以将航天器的速度提升到光速的20%左右,这也将使得星际航行成为可能。



这种依靠光压推动物体的理论也催生了人们对光子发动机的研究设想,就是制造出一种发动机,让其向某一个方向喷出光速,只要能产生足够强的光压,就可以用反方向的推力来推动发动机带动某个物体前进,这种发动机也被叫做光子火箭发动机,理论上它的速度也能接近光速的1/2,这种发动机原理上类似于我们常用的手电筒,只是常用手电筒开启后向前方产生的光压太小,根本不足以让手电筒后退。


科普大世界


光能是世界上最大的能量,可以讲地球上的极大部分的能量都是光能转化而来。煤,右油,一万物生长靠太阳,太阳离我们那公远,它的热能就是通过光传输过来的,没有太阳的光能,地球就是一只冰球,海洋就是一大块泳。


张明生962


光有动能,有动量。

有种东西叫做“光帆”

是指太空飞行器可以用展开一个帆,通过被光照射,来获得反作用力,就像风帆那样用。


破晓修罗


光分为人造光,与太阳光这些自然光存在的区别,人造光照亮一个像操场大的地方,需要好几盏灯才能照亮到,人在其中才可以像白天一样活动,光照距离很短,基本不存在1秒30万公里的距离路程。我还是没有听清楚,光速指的是什么光,白色太阳光,实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紧七种单色光组成的。光是一种复合的东西,就像汽车一样,包含不同的牌子,我们在公路上可以看到红色的灯光,绿色的灯光,黄色的灯光,还有激光,医院放射科X光,说不定光会像一块砖头一样,细分为分子,原子,量子,波粒二象性一样,光也一直被细分下去。各种光具有不同的性质,性质不同,速度不可能相同,光速是指某一种单光速度,还是指所有光复合在一起的速度?

光速称最快的速度,而人对宇宙的认识还不知道有几多,就像一群参加跑步比赛的人,才刚开始不久就断定他跑的最快,而后面还有很多还没出场,这样的断定合于科学自身的精神吗?


KongZWang


光子具有动能。光子靠惯性在空间混沌场中穿行,被混沌光子碰撞产生了波动。人类一直在利用光能,晒太阳,太阳能,光合作用等都在利用光子的动能。


光量子宇宙


光速每秒30万公里,未有确定光速的仪器?那个国家有?


行217444702


光是上帝能量的表现,所以没有任何东西可以起越光。


醒念646


光静止质量为零。有运动质量,hv=mc2,h为普朗克常数,v为光频率,C为光速,所以就可以得到光的质量m=hv/c2。光是有压力的,光压,可能太小人是感觉不出来的,


xiaoheicool


因为光子係冇质量嘅,光嘅传播係靠媒介,好似波纹噉传播。


都市马龙


光速不是最快,动能不是运动的必要条件,光的源头是空间激震


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