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你的車永遠不能達到光速,但有種情況我們可以實現且已經實現了

你的車永遠不能達到光速,但有種情況我們可以實現且已經實現了

還記得大叔曾經介紹過世界上飛得最快的鳥游隼嗎?它在俯衝捕食的時候極速可達,這一速度甚至令全球90%的超跑感到汗顏。

不過,人類的工程師永遠都在挑戰物理極限,極速的西貝爾SSC Tuatara、極速的柯尼賽格One-1、極速的軒尼詩Venom GT、極速的SSCUltimate Aero等等,它們超越了自然界的速度天使。

隨著技術無限突破,人類還製造出了超音速汽車,英國「尋血獵犬」超音速汽車項目,在打破音障的那一刻整個人類工程學都向著技術的頂峰邁進了一大步。

光速永不可破

但是說到光速,這似乎又是一個永不可破的障礙。不要說汽車,就連航空器、星際飛船都無法沾邊。

已經退役的協和超音速客機

無論你中學物理學得怎樣,稍微有點知識儲備的人都應該知道這一點:愛因斯坦對這個世界最大的貢獻就是「E=mc⊃2;」這個方程式,它像啟示明燈一樣照耀著往後的世界,讓人類對整個地球,不,是整個宇宙的研究步伐都加快了。

但正是這個方程式,宣告了人類追求速度的物理極限永不可破:根據E=mc⊃2;質能方程的理解,如若要讓一個物體運行的速度達到光速(每秒30萬千米),則驅動該物體的能量需要達到無限大。

這意味著我們有可能創造無限大的能量讓這個物體無限接近光速但無法超越光速。這就是愛因斯坦留給後人的物理高牆——人類永遠都無法實現光速運動,至於超光速?還是省省吧!

人類一直在創造速度極限

但是對於速度的追求向來是人類除了填飽肚子之後的最大追求之一。田徑項目不斷刷新著人類奔跑速度的極限紀錄;賽車運動在一百多年來也在不斷創造賽場上的速度紀錄;至今人類歷史上速度最快的協和超音速客機曾經在天空中讓普通乘客也能看到地球的弧度;美軍則試圖研製下一代超高速軍用飛機來突破上世紀稱霸一時的黑鳥超高速偵察機保持的紀錄……但是,把這些放在地球之外,它們都太慢了。

離地球最近的星系是仙女座星系(M31),距離我們220萬光年,即使以光速飛行,也要220萬年才能到達,而整個人類的歷史也不過幾十萬年。更令人沮喪的是:我們所在的銀河系直徑大約是10-12萬光年,以光速走出我們的家園就需要10萬年以上,即便我們登上光速飛船,走出去的則是我們的孫孫孫孫孫……子輩。但是,到目前為止,地球人製造出來的速度最快的飛行器有多快呢?它是去年已經飛躍冥王星的美國「新視野」號探測器,時速是5.,但也只有光速的0.0054%,指望它飛出銀河系?到那時恐怕地球人都不復存在了。

所以,科幻電影里出現了曲速發動機,可以穿越蟲洞瞬時抵達宇宙中的任何星系。但這畢竟還處於理論階段,誰也不敢預測什麼時候人類就真的掌握了穿越時空的超級技術。以現有技術來看,脈衝式核動力發動機宇宙飛船是最有可能達到接近光速運行的飛行器,它的船尾是一個巨大的能量反射盤,飛船每兩秒向身後拋出一顆原子彈,爆炸衝擊波通過能量反射盤彈射飛船加速,這種方式可以讓飛船達到驚人的速度。但限於E=mc⊃2;方程所指示的極限障礙,這艘飛船依然無法超越光速。

不過總有一天,人類一定會踏上星際遠征的路途,就像《星際穿越》里的庫克那樣,肩負著人類種族延續的使命,探索新的疆域,或許那時的飛船將是一座飛行城市,幾萬年、幾十萬年、幾百萬年航行在宇宙中,經過合適的星球便採集資源,維持「城市」生存及發展所需。幾千萬代之後,這座城市上的人類還是不是地球人已經不重要了。

但是,我們真的超光速了

話說回來,我們真的無法超越光速嗎?能!而且依靠人類的智慧已經實現了,且這個現象經常發生。

核電站里每天都在上演「超光速」的故事

在核電站核反應堆內,核反應產生的光在冷卻水中的速度是真空速度的75%,而聚變過程產生的高能粒子的速度則依然接近光速,在這個特定的場合下,人類控制的核聚變產生的高速粒子超過了水中的光速。就像超音速飛機超過音速的那一刻會產生音爆一樣,核聚變中高能粒子超越光速的時候會產生光爆,會出現藍色激波,這便是超光速的證明。

但是,我們作弊了嗎?的確,在特定的場合下降低了光傳播的速度,然後再試圖超越它。這樣聽起來似乎很玄乎,但卻是人類解決問題的方式之一。

量子物理學家已經預示,在100年之內,人類將掌握通過量子技術瞬間傳輸包括人體在內的一切物體。到那個時候,別說駕駛柯尼賽格了,就是開著你們家老掉牙的桑塔納,都可以實現超光速運行了。

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