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每秒30万公里!不需要加快的光子,飞翔的动力从哪来?

在大爆炸瞬间诞生的一系列国际规则中,真空光速是最“直观”的299792458m/s的真空光速,为了便于回忆一般被遍及成“每秒三十万公里”,这个速度既是信息传递速度的上限,也是“停止质量不为零”的物体,…

在大爆炸瞬间诞生的一系列国际规则中,真空光速是最“直观”的

299792458 m/s的真空光速,为了便于回忆一般被遍及成“每秒三十万公里”,这个速度既是信息传递速度的上限,也是“停止质量不为零”的物体,永久无法到达的速度。

不考虑引力波的话,现在为止只要光子能以光速运动,不需求加快进程,也不需求任何动力的光速运动。

而其他包含中微子在内的根本粒子们都只能以亚光速飞翔,并在质速联系的“监控”下永久与光速无缘。

光子为什么能够越过加快进程直接到达光速,又永不减速呢?

在1905年出生的《狭义相对论》里,爱因斯坦提出了大名鼎鼎的质能方程,后来的原子弹只不过是质能方程的“副产品”,该方程真实的巨大之处在于揭露了质量和能量的联系。

在爱因斯坦看来,质量和能量是严密相关且互相转化的

质能方程E=MC?里,E是物体的能量,M是物体的质量,C是真空光速,由方程反推可得任何一克物质都具有90万亿焦耳能量,这也是为什么核弹能具有巨大威力的直接原因。

对具有质量的物体来说,加快进程是需求能量来保持的,但在质速联系指明“质量会跟着速度添加而添加”的情况下,初始质量再细小的粒子,在到达光速之前自身质量也会胀大成无限大,相应就需求无限多的能量来进一步向光速迫临,但惋惜国际中不存在无限多的能量。

光子之所以具有光速,是由于“单光子”在停止状态下是不具有质量的。

但质量来自于何处,为何光子如此特别?

用物理视角向微观迫临,咱们会看到分子和原子,原子和原子核,原子核与核外电子,以及构成原子核的质子中子,再进一步切割的话,便是构成质子中子的夸克了。

以上这些形形色色的“微粒”,现已被物理学家用三大根本力做成的结构,束缚在“粒子物理学规范模型理论”中了,而质量自身则来源于“停止质量不为零的粒子”与“希格斯场”的相互作用。

希格斯场大体上能够被当作一个遍及全国际的“阻力场”,绝大部分粒子的质量便是来自于遭到“阻力”后的减速。

诞生于电子能级跃迁进程中的光子,实质上来说是一种纯能量,或许说是电磁波的一部分,生来不具有停止质量的它无法与希格斯场发生相互作用,也不受质能方程的束缚,它只会忠诚的保持着自己的初始速度,除了在进入不同介质时发生变化外,其他任何时候都是每秒三十万公里。

对人类以及国际中每个才智文明来说,光速都是一堵墙

由于不论是今日的化学动力火箭,仍是未来的核聚变飞船乃至是反物质飞船,它们的推动方法都离不开反作用力,区别只在于是否带着工质罢了。

离不开反作用力,意味着再高超的推动方法也仍是会遭到质能方程的影响,因此在不考虑时空特性的情况下,光速对每个才智文明来说都是无法到达的速度。

而假如一个文明连光速都达不到,它的扩张规模就将被限制在挨近恒星系,一旦耗尽周边恒星系的资源,文明便会消亡。

尽管广义相对论成功预言了“时空曲折”,并且还为虫洞技能以及曲率驱动技能供给了理论支撑,但现实并没有那么简略。

虫洞实质上是对时空特性的最大程度使用,但在现在的理论中只要大质量天体才干经过引力歪曲时空,黑洞算是现在科学界发现的时空歪曲到极致的产品了,但它并未和虫想象中的虫洞相同,“打通”两个不同的时空区域,所以单就时空歪曲的程度来看,虫洞是远胜于黑洞的。

人类从何处获得满足的质量来歪曲时空,又怎么将时空歪曲并衔接,确保“通道”的安稳?

科学界给出的答案是“奇特物质”或许说“负质量”,这种假象中的物质能够发生“外力”来抵消引力,确保虫洞结构的安稳,并让“一般物质构成的人类”活着穿过虫洞。

而比虫洞更灵敏的曲率驱动技能,现在尚无满足的理论支撑,并且“曲率驱动飞船”究竟是无限挨近光速的飞船,仍是“包裹在曲速泡”中的超光速飞船?,科学界现在也没有精确答案。

其实比起怎么超光速的形形色色,怎么处理高速运动中的时刻胀大,才是更有意义也更实质的问题、

假如时刻胀大效应没有一个好的处理方案,那未来的太空探究将是一场不折不扣的“单程票”,由于时刻胀大意味着,挑选以光速或许近光速漫游国际,就得抛弃人类国际的全部。

驾驭光速飞船旅行者们,一定是国际中最孤单的存在

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