03.02 宇宙飛船如何飛得比光速還快?

單蓴de噯


愛因斯坦相對論早已經鎖死了速度,也就是我們宇宙最快速度是真空中光速,不可超越。

愛因斯坦理論問世以來,經歷了100多年的檢驗,無數證據證明了其正確性,沒有一例反證證明愛因斯坦是錯的,這個世界上沒有發現能夠超越光速的物質。

當然這個不可超越有兩個槓槓:一個是在真空中;另一個就是有靜質量的物質的傳輸。

如果不在真空中,光速並不是最快的,比如在玻璃和水中,光速就遠遠不如中微子。

因此在沒有新的理論和證據證明愛因斯坦理論是錯誤的之前,就不要去想宇宙飛船如何飛得比光速還快這樣的傻問題了。

但在這個世界,有幾種方式可以比光速還快的到達目的地,但並不是真的飛行速度比光速還快,這幾種現象愛因斯坦也承認,而且還是基於他的理論引申出來的結論。

這就是時空摺疊和蟲洞穿越。

這兩個事物的出現,都是愛因斯坦引力場論所得到的結論和預言。

愛因斯坦認為在任何引力場中,時空都會彎曲,引力越大,時空就彎曲得越厲害,蟲洞就是時空彎曲的結果。

黑洞也是時空彎曲的結果,只是黑洞是時空無限彎曲的表現,因此黑洞也是愛因斯坦引力場得出的結論,也是一個預言。

這個預言早已經被證實,宇宙中黑洞有無數個,很多被人類發現,去年4月份,科學家還公佈了人類首張真正黑洞 曝光的照片。

任何物體龜縮進自己質量的史瓦西半徑裡,就會形成一個曲率無限大的無底洞,任何物質掉入其中都有去無回,在那個陷阱裡變成了虛無的奇點。這就是黑洞。

那麼在極端巨大的引力場裡,除了黑洞,還會有各種各樣的旋渦,這些漩渦有的中間會形成一個孔洞,這個孔洞連接著兩個遙遠的時空,這就是所謂的“蟲洞”,又被叫做愛因斯坦~羅森橋。

蟲洞連接著兩個遙遠的時空,有若干光年甚至百萬光年距離,平常方法無法到達,但由於有了這麼一個孔洞,就可以直接穿過去。

所以這個洞還有一個叫法,叫時空隧道。這個叫法似乎比“橋”更貼切。

這就像我們火車汽車沿著山路繞圈,要到大山的另一面去要走上一天甚至幾天,但如果在山的中間打一個洞,直接穿過去,個把小時甚至幾分鐘就過去了。

人們把這種洞叫穿山隧道,與時空隧道有異曲同工之妙。

但人類迄今還沒有發現蟲洞的存在,因此這個預言還停留在猜想中。

人類如果今後能夠發現蟲洞,又具備了利用它的技能,要到遙遠的地方去就有可能突破速度瓶頸,實現比光速還快的跨越。

但這畢竟不是超光速行駛,而是抄近道,所以,不違背愛因斯坦光速藩籬的限制。

時空摺疊大致也是這個道理。在極大引力場作用下,理論上可以把時空像一張紙那樣的摺疊起來,就像一把摺扇。

如果一隻螞蟻從打開的紙張上爬行,從這頭爬到那頭,要爬很久。但如果像摺扇一樣把這張紙折起來,螞蟻也就可一步或幾步跨過去,還可以很快爬到反面。

時空隧道更像是在一張紙上鑽一個洞,螞蟻從洞中可以很快的穿越到遙遠的紙張後面;而時空摺疊就是螞蟻在折起來的紙張上沿跨越。

這兩個方法的跨越可謂殊途同歸,而形成這種時空狀態的都是巨大引力作用。

這兩種現象目前還沒有發現和證實,因此都還是存在於理論上。

有科學家早就提出了時空摺疊的方法,就是發明曲速引擎。

所謂的曲速引擎就是在飛船周圍形成一個巨大的引力場,把周邊的時空形成皺褶或翹曲,飛船就可以在這個皺褶翹曲上跨越。

但質疑之聲一直很大,質疑的理由主要是能量。很多人認為,憑著人類目前的科技水平和能力,根本沒有辦法獲取那麼巨大的能量來形成巨大的引力場,所以談論曲速引擎還為時尚早。

上世紀認為,人類要驅動一艘曲速飛船實現時空摺疊式跨越,所需能量需要一個木星質能相當的能量。

而我們地球質量只是木星的318分之一,人類憑什麼能夠控制和使用木星質能般的能量呢?

現在的研究進展又給人們帶來了希望。

2005年德國舍爾茨吉特應用科學大學物理學家豪澤和同事提出了製造超時空發動機的可行性,得到了美國航空航天學會的青睞,被授予了“核能和未來航空”項目大獎。

美國空軍也對這個設想表現出了極大興趣,派人與豪澤見面討論了此事,豪澤強調這個設想還在計劃初步階段,若理論可行,5年後就可製造出測試模型飛船。

不過現在15年過去了,並沒有看到這種飛船問世的消息。

但進展一直在繼續。

美國宇航局(NASA)已經把這種實驗列上了操作日程。

2014年6月,NASA機械工程師、物理學家懷特,宣稱與藝術家拉德梅克合作,製作出了飛船的概念圖,一旦飛船問世,只需兩週就可以到達距離我們4光年遠的比鄰星。

2015年5月,NASA又宣稱已經對這種科幻級的動力系統進行了測試。

現在的曲速引擎理論認為,並不需要那麼大的能量,甚至只需要很小的能量,就能夠推動曲速引擎超光速跨越式前行。

現在的設想是把飛船設計成甜圈圈圓形結構(見上圖),將飛船置身於一個時空泡中,前後空間收縮和擴張,飛船本身所在時空依然是平坦的。

這樣就可以突破光速限制,但又沒有時間膨脹效應,也不違背光速藩籬。

NASA已經披露了一系列的計劃和概念圖。

但這項研究依然還是像謎一樣的科幻狀態,最終能否推上實用,什麼時候能夠推上實用,時空通訊無法定論。

但不管怎樣,目前人類要突破深空航行的速度瓶頸,最有希望的似乎就是這兩個辦法,而且一直在實驗中。

結果如何?我們還需靜靜等待。


時空通訊


可以嘗試曲率技術

宇宙之大誰能想象。我們已知光速代表了宇宙的極限速度,而目前來看就算距離太陽系最近的恆星系統想要抵達也需要以光的速度飛行4.22年,如果光是宇宙最基本的距離,那麼光速飛行器註定是失敗的成品,畢竟等你飛到了黃花菜都涼了。而人類想要真正的進行星際旅行,那麼就必須要去考慮超光速技術,而這其中“曲速引擎技術”可以說是脫穎而出。

該方案在1994年由物理學家米蓋爾・阿爾庫比雷首次被搬到了桌面上對世界公開,並且也運用到了電影“星際迷航”之中。2015年美國太空總署(NASA)也對於“曲速引擎”技術正式開始了研究工作(注意是研究不是研發)。並且已經在超真空條件下成功進行了模型實驗。簡單證明了該方案確實是可行的。

“曲速引擎技術”這個理論技術也是一個比較容易理解的技術,它通過無限擴展飛船後方的空間再無限壓縮前面的空間,這樣可以實現飛船被限制在了一個無限小的空間之內,當空間到達極限之後,那麼整體的速度便可達到超光速。物體在飛行途中便可以無限擴展後方空間同時對前方的空間進行壓縮,這就可以實現一個長距離的星際飛行。曲速技術設想通過在宇宙飛船周圍出了一種正常時空的人工“氣泡”,使得飛船可以安全的以快於光速的幾個數量級的速度航行,同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。

雖然我們現在的技術或許根本無法實現,但無論這其中的困難有多大。我們絕不會因為眼前的不堪而停下腳步!!人類的征途註定是星辰大海!




領航員East


宇宙飛船要怎麼樣才能飛出超光速的速度,很多人都知道,理論上是絕不可能的,實際上也不可能。因此,對於這個問題,我只能用不可能的道理來說這個不可能,而不能用忽略某些因素的設想去營造那一種可能。

很多人都知道牛頓的第二定律:F=ma,即a=F/m,其中F為作用於物體的力,m為物體的質量,a為物體的加速度。

從這個簡單的定律公式中可以看出,在飛船推動作用力一定的情況下,飛船的加速度是會隨著飛船的質量的增大而減小的。

我們接下來再看物體質量與速度的公式:

在以上公式中,m為飛船的運動質量,m0為飛船的靜止質量,c為光速,v為飛船的飛行速度。從這公式中可以看出,飛船的飛行速度越大,也就是越接近於光速c,那麼分母就會越趨於無限小,而趨於無限小的分母必然要導致的就是飛船的飛行質量就會趨於無限大。

將無限大的飛行質量放置在牛頓第二定律中就可以發現,在推理F一定的情況下去推動一個質量無限大的飛船,那麼飛船的加速度必然就是趨於零。也就是說,質量越大的飛船,其速度也就越難增加,從原理上講,只要給飛船施加一個無限大的推力F,飛船的加速度才能得以增大,其飛行的速度才能得以增加,可實際上,那個可施加在飛船上的無限大的力是不可能存在的。

因此,宇宙飛船的飛行速度是不可能達到光速的,而超越光速就更加不可能了。


小民科


人類目前所知道的實速,還只停留在愛因斯坦《宇宙相對論》當中的光速階段。再比光速快的行進物質,目前尚未發現。

物理學家給出一個大膽設想,假如給宇宙飛船安裝上一個電子風帆,發射到太空,用激光做動力推動它行進,等飛行到一定距離的時候,利用太陽風做動力,它就會越飛越快。

光帆飛船啟初飛行速度並不快,可是在太空真空失重環境下,由於沒有阻力,它會不斷自行加速。這樣,在若干年不斷加速過程中,就有可能把實速提高到接近光速。謝謝。


銀河系來者


答案是:宇宙飛船飛得比光速還快,你也測量不到,你測量它的飛行速度,仍然是光速,而且,看到的是它離開的尾影,正如你看到的太陽是8分鍾之前的,它這個時刻不在你看到的位置上,飛船也是這樣。


光速極限性的本質是:你永遠測量不到比它快的速度。是測量的問題,不是實際的速度問題。


TonyDeng


這是不可能的事!除非宇宙飛船的質量比光子還小,這又是不可能的事!所以,宇宙飛船的飛行速度永遠達不到光速!


中承明


原創思想,宇宙飛船如何飛得比光速還快這個就真的不知道了,但宇宙飛船如果能在你面前作瞬間的無聲無息的消失與出現的,或者是可以騙過了你的視覺等等的感知器管的,這個或許是可以做到的。但這並不一定要有光速的速度才能做到的了。如果宇宙飛船是運用了某種的磁場性,而控制著各種的物質性的波長性,而扭曲著時空性的,那這樣的宇宙飛船,就等於是控制著了物質性的磁場性電子性等等的運動性了,這就無疑是在某一方面而言就是快於光速的了,快於光速可以使到時間是靜止性的這個說法了。如果機械性能做到這樣的,那宇宙飛船就已經是成功了,而同樣的是可以扭曲了時空了,在磁控的作用下,既可作快速的走動而又可作快速的驟停,這就可以避開任何的障礙物了,而就可以暢遊著這個茫茫的宇宙了。但不知是不是這樣的認為,而下面就交給磚家們繼續的討論吧!


踏浪而來37326050


不斷加速,加速,,


綠洀


怎麼也達不到光速,更別說比光速還快了。


實話實說1007


做夢可以,速度無限大都可以,反正想唄。


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