既然宇宙无阻力,为什么不能一直加速,达到光速?

作者&投稿:盍兴 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 一个物体如果要加速,要么需要一个外力作用,在宇宙中这个外力就是其他天体的引力。但是,引力会随着距离的增加而减弱,所以如果天体太远了,引力对其的加速就可以忽略。如果距离足够近,那么结果就会让物体装上,所以不可能保持一直加速到光速。

那么就只有第二种方法,就是自身携带加速装置,比如火箭发动机。那么,这种情况下要解决两个问题,一个是燃料,一个是保持加速度。

学过初中物理的人都应该知道,想要加速,就必须要有加速度,如果没有加速度的话,那么只能保持一定的速度。而对于利用反作用力的火箭发动机来说,加速度是有上限的,不可能无限加速下去。所以,就目前来说,只有一种办法可以在理论上加速到光速,就是利用光压来推动飞船。

这就是以前提出过的光帆,利用激光的高能照射在帆上,利用光压加速,理论上可以达到每秒10万千米以上的速度,虽然加速需要的时间很漫长,但毕竟可以向光速接近。

但是问题又来了,如果物体的运动速度接近光速后,就会出现相对论效应,也就是其质量会增加。当速度越接近光速,这个质量增加的就越明显,如果速度无限接近光速,那么其质量也就趋向于无限大。

所以,这是宇宙种所有具有静止质量的物质的一个壁垒,光速是无法达到的,更不可能超越。

当速度达到一定值域时,牛顿运动定律不再适用

在2012年欧洲大型强子对撞机LHC产生了一个诺贝尔奖,这就是希格斯玻色子的发现,希格斯获得了当年的诺贝尔物理学奖。这个新闻我们应该都或多或少地听说过,但是希格斯玻色子存在的证明,到底对科学有什么重要的影响呢?

希格斯玻色子是散布在空间中的一种粒子,它决定了粒子的质量。

就比方说质子和中子,它们由夸克构成,夸克会与希格斯玻色子产生作用。希格斯玻色子弥漫在空间中,可以形成的一种场——希格斯场。夸克就会与希格斯场产生相互作用。就好像夸克在水中前行。这样的话或多或少都会受到一些阻力的影响,在宏观上看起来就像是夸克获得了质量。

电子呢?电子与希格斯场产生的作用比较小,所以说电子几乎没有质量,但是由于它还是有非常微小的质量,所以说它还是会有非常微小的作用。

但是,光子和希格斯场是不产生任何作用。也就是说,它本身就会自发以宇宙中的最高速度运动,这个速度就是真空中的光速,而且是指绝对真空。虽然在宇宙中,这种空间是不存在的,只存在于理论中,但是它也已经是宇宙中可以达到的最快速度。

因此,我们这些由原子构成的物质就不可能完全地与希格斯场不产生作用。我们可以在一个粒子上加上很多的能量,使它及其地接近光速,但是由于希格斯场这一个不可逾越的瓶颈,它是永远不可能达到光速的。理论上来说,我们只有给一个粒子注入无穷大的能量,才有可能达到光速,但是由于宇宙是有限的,有限的宇宙就不可能产生无限的质量,因此至少在我们这个宇宙中达到光速是不可能,只有光子本身才可能达到光速,但在这个宇宙中,其实目前来看也是不可能的,因为宇宙中还有很多的干扰因素,比如说宇宙微波背景辐射,或者是星群的引力透镜,这些都会打搅光子。虽然理论上能达到的极限是光速,但是在我们的世界里,光速都不是真正意义上的理论极限。

宇宙空间无阻力;

场内物质元素能;

分子间碰撞击大;

日地月控有限度。

好奇怪


太空没有阻力,卫星入轨道怎么还要消耗燃油?
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宇宙没有空气阻力,喷火为什么卫星能运动啊?
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为什么说太空中,没有空气阻力
有空气,哪来的空气阻力。真空可懂?就好像在水里阻力比在空气中阻力大,在太空中没有阻碍,也就没有阻力了。不过这也是相对地球上说的,其实真空并不是什么都没有,只是我们观测不到。

宇宙中没有空气阻力,那么是否有了第一推动力后,飞船就可以无限飞行下去...
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天体在宇宙中运动是否会有阻力
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飞船在宇宙中航行没有阻力,是不是就可以一直加速直至光速了?
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宇宙中是无空气的,也就是说无阻力?
宇宙中是无空气的,也就是说无阻力? 是不是当物体在宇宙中以一种速度向前飞行,在不受到任何外力的影响下,将会永远的以这个速度朝一个方向飞行下去?... 是不是当物体在宇宙中以一种速度向前飞行,在不受到任何外力的影响下,将会永远的以这个速度朝一个方向飞行下去? 展开  我来答 11个回答 #热议# ...

宇宙空间无阻力?
如同空气的阻力是没有 但宇宙也有尘埃 还会受到 别的星球的引力 thanks

高中物理三种宇宙速度
1.如果是直接像发射大炮那样发射,那么只有大于第一宇宙速度才能够进入外太空。最大运行速度的意思就如字面意义那样,卫星运转是靠万有引力提供向心力的,如果运转速度超过这个值,万有引力小于应提供的向心力,卫星就会有离心的趋势。事实上最大运行速度的说法不严谨,正确说法是绕地球做匀速圆周运动的最...

宇宙中有阻力吗
有!宇宙中还有别的星体,万有引力肯定存在,就算在小的物体这个引力也还是有的而且不能保证这些万有引力就能互相抵消平衡掉。不止是摩擦力这样的力才是阻力,阻止物体保持原运动状态的力都是阻力。不过实际操作中还是把它当做理想状态的!因为要考虑这个万有引力那工作量和工作难度是相当大的!

响水县18419376726: 宇宙中没有空气阻力,为什么不能通过细微的不间断的加速达到近光速? -
田羽西甲: 理论上可以加速,但是想要加速到近光速所需要的能量是难以想象的,这几乎需要近无穷大的能量,而爱因斯坦的狭义相对论中说道,如果物质达到光速,那么它将拥有无限的质量,而那么如果一个飞船加速到近光速它就会拥有近无限的质量

响水县18419376726: 根据力学定律,在没有外力的时候物体将匀速运动,那宇宙没有阻力为什么还要推进呢~~ -
田羽西甲: 牛顿力学是经典力学 只适合低速运动 不要说天体运动,就是原子学都是不适用的.要用爱因斯坦的理论来说明 比如动能:低速运动物体E=m(v的平方)/2 而天体运动 E=m(c的平方) 这里差一个1/2.

响水县18419376726: 既然宇宙中没有阻力,则宇宙飞行器在有足够燃料燃料的情况下可以无限加速,但为什么人类无法达到光速? -
田羽西甲: 宇宙中是有阻力的.万有引力、宇宙微尘粒子的碰撞、摩擦,宇宙射线的碰撞.有一个经典的例子,你拿着一面镜子以光速飞行,你还能在镜子中看到自己的影像吗?因为有爱因斯坦的光速不变原理,你是可以看到的,跟你一动不动看到的是一样的.对于速度十分接近光速的宏观物体,越想接近光速,提供的动力的功率就会无限增大,所以只可能是无限接近.

响水县18419376726: 太空既然是真空的,那么飞船在太空中为什么不能一直加速? -
田羽西甲: 我们都知道太空的环境是真空,物质就停留在空间当中,太空虽然是真空环境,但是还是要遵循许多的物理规律,那么太空既然是真空的,那么飞船在太空中为什么不能一直加速?飞船在太空中如果没有明确的目的是能够环绕某个星系进行圆周...

响水县18419376726: 宇宙中有摩擦力吗 没有的话飞船是不是可以一直加速 -
田羽西甲: 即使在外太空中,也会有星际物质,即会有一定的阻力,但这种阻力很少,可以在一定程度上忽略. 即使没有阻力,飞船也不可以一直加速,因为要加速,就需要提供加速度的动力.根据牛顿第一定律:“任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止.” 另外,在外太空中也会受到星体的引力.实际上在地球大气层之外也会受到地球的引力.但在空间站里,这种引力完全提供了空间站绕地球运行的圆周运动的向心力,所以空间站里的物体才会有失重现象.

响水县18419376726: 宇宙飞船太空飞行为什么不能一直加速 -
田羽西甲: 一直加速?首先物体的加速是需要消耗能量的,在太空中也一样.宇宙飞船携带的能量(燃料等)是有限的,所以不可能一直加速了.其次就是技术原因,我们现在做的宇宙飞船速度只能达到每小时39897公里,不可能一直加速.

响水县18419376726: 假设太空中没有引力没有阻力,飞行器是否可以在太空中一直匀速运动下去,只要一开始给一个动力就可以么? -
田羽西甲: 由于没有外力,按牛顿第一定律,飞行器可以在太空中一直匀速运动下去. 如果能一直加速,飞行器不可能超过光速,因为按爱因斯坦的理论,速度增加时质量会增大,达到光速时所需的能量为无穷大.所以你的补充问题提法是错的.至于粒子对撞实验中,要看是什么粒子,因为有的粒子寿命很短,想把它加速到接近光速是为了延长其寿命.

响水县18419376726: 关于宇宙飞行器在太空飞行速度的问题? -
田羽西甲: 不可能 根据爱因斯坦的公式m=m0/根号(1-v2/c2) 和容易知道,当物体速度越快,其质量也会增加,而越接近光速,其质量就越接近无穷大,而E=mc2,要增大其质量必须需要能量,最终,有质量的宏观物体只会以无限接近光速的速度飞行,质量接近于无穷大

响水县18419376726: 太空中没有空气阻力 为什么还要一直用燃料推动火箭 不是只需用 惯性 就可以了吗?..是否可以无限制的增加呢? -
田羽西甲:[答案] 从火箭的发射到进入太空是需要燃料推动以达到足以摆脱地球引力的速度的,进入了太空,由于没有空气阻力,所以火箭会以恒定的速度向前推进(没有外力影响的情况下).当物体具有每秒7.9km时的速度运动就和地球的的引力相...

响水县18419376726: 一个物体在太空中持续受力加速,但不会受到任何阻力,这个物体的速度 -
田羽西甲: 好像有一个解释是这样说的:当物体速度在增加知时,质量也会增加,只是低速运动时质量的增加很小,可以忽略不计,但当速度增加的光速时,质量会增加到无穷大,由道牛二定律可知:a=F/m,当质量增加到无穷大时,加速度为0,此时速度不增加了,做匀速运动,大小等于光速.

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