忽視一切阻力,一艘飛船能否通過原子核衰變增加至光速的99%?

wsjun2


很遺憾的,就目前的科技認知,哪怕忽視一切阻力,答案還是不能。

一顆粒子的光速。

其實,人類目前已經實現了將離子束加速到極為接近光速,那是由於粒子的質量十分小,加速到光速的99%所需的能量人類也撐得住。

一艘飛船的光速。

但是人造的飛船想要達到光速,還得解決一個核心技術問題,如果飛船是在太空航行,消除的只是普通物質產生的阻力。那麼,當飛船的速度接近光速時,量子空間的效應便會顯現出來,阻止飛船的進一步加速。如果我們堅持給飛船輸入動力,那麼其產生的結果,並不是飛船的加速,而是飛船的解體。隨著飛船的逐層解體,其分解的部分會獲得一定的加速度。只有當飛船完全解體為光子時,才能夠使其速度達到光速。

所以,在解決飛船解體問題前,我們永遠不可能讓一艘飛船達到光速。


AI小離


如果沒有任何阻力,那麼任何物體,只要能夠持續地獲得動力,都會不斷地被加速至任意高的速度。

然而,遺憾的是,自然界不存在獨立的事物,即無論什麼物體都會受到其外部環境的制約,包括速度的提高。

而且,速度越大,外部空間對物體的制約也就越大。這就好比是,人不能把自己勒死。越勒緊套在脖子上的繩索,就越無力再繼續勒下去。

比如,水是液體,其阻力在通常的情況下並不大。然而,如果從高空墜落水中,一樣會摔死人的。

比如,空氣的密度更小,人在自由行走時,幾乎感覺不到空氣的存在。然而,隕石墜落時,卻可以被空氣點燃🔥,作為流星🌠劃過夜空。

光速之所以是不變的,是因為光子的質量實在太小,以至於光子的能量主要是相對於空間的勢能,即來自於空間的阻力。

如果宇宙無限膨脹,致使其內部空間的密度趨近於零,則光子的能量全部以動能的形式存在,迴歸到經典力學的情況。此時,光速最大。而且,如果進一步獲得能量,光子的速度還會得到相應地提升。

因此,如果飛船✈️是在太空航行,消除的只是普通物質產生的阻力。那麼,當飛船的速度接近光速時,量子空間的效應便會顯現出來,阻止飛船的進一步加速。

如果我們堅持給飛船輸入動力,那麼其產生的結果,並不是飛船的加速,而是飛船的解體。隨著飛船的逐層解體,其分解的部分會獲得一定的加速度。只有當飛船完全解體為光子時,才能夠使其速度達到光速。


淡漠乾坤


一艘飛船無法通過原子核衰變增加至光速的99%,因此題主光速飛行的願望無法實現,不管有沒有忽視阻力。


為什麼?

首先可以釋放巨大能量的是核聚變和核裂變,原子核衰變只會放射出α、β、γ射線的輻射,是釋放不出來巨大能量的,即使有能量也很微弱。目前的科技無法將這種微弱的能量轉換為讓飛船飛行的推力。

發現原子核衰變現象的是法國科學家貝可勒爾。他在1896年在研究鈾礦時,發現鈾鹽在衰變時放射出一種可讓相片底片變成空白的射線。後來科學家發現原子序數高的重元素釷、鐳…的鹽類都可以放射射線。這些射線有三類:穿透力小、電離作用最強的α射線;穿透力強、電離作用弱的β射線;穿透力最強、電離作用最弱的γ射線。


原子核在衰變時會遵循電荷守恆、質量數守恆和能量守恆,衰變後會變成另一種核。所以沒有哪一種核衰變可以釋放巨大能量讓飛船加速的力量。

其次一個飛船如果達到了光速的99%,質量會變得無窮大。根據質能公式E=mc²,一個物體如果達到光速,它的質量會變得無窮大,達到99%光速的物體質量也是難以估計的。人類目前的科技水平無法做到。

想要實現光速飛行,可以嘗試曲率引擎超光速飛船。


弄潮科學


忽略宇宙間的一切阻力,還有飛船的結構強度等因素。如果一直持續不斷的加速,即使加速度很小,一艘飛船也可以通過原子核衰變提供的能量加速至0.99倍的光速。

不過靠那麼一點能量,要加速到0.99倍的光速,需要非常漫長的時間。因為物體的運動速度越快,質量也就越大,消耗的能量也就越多。在推力恆定的情況下,質量越大加速度越小。

然而現實就是現實,萬事萬物都是相互聯繫的。在太空中即使是真空,也並非空無一物,宇宙間雖然空空蕩蕩,但是也有很多天體,他們的引力會拉扯著你,使你慢下來。很多美好的想法往往都受制於外部的客觀環境,而不能達成。

下面來介紹一下什麼是原子核衰變?

核衰變是由不穩定的重元素自發衰變成穩定元素的一個過程,所有的放射性元素都會發生衰變。核衰變是一種自發的核反應。



原子核衰變主要分為三種形式,包括阿爾法衰變、貝塔衰變、伽馬衰變。除此之外,還有放射正電子、質子、中子、中微子等粒子以及自發裂變。衰變過程中遵從電荷數及質量數守恆定律。



核衰變並不能產生巨大的能量

原子核衰變不是核聚變和核裂變,並不能釋放出巨大的能量,釋放出的能量很微弱。目前核衰變最直接的應用就是製作核燃料電池,旅行者號之所以能夠工作這麼久,就是因為攜帶了利用核衰變供電的電池。

在理論上,正反物質湮滅的質能轉化率能夠達到100%。而可控氫核聚變只能達到0.7%左右的能源利用率,鈾核裂變更低不到0.09%。核衰變釋放的能量目前還沒有辦法應用於飛船推動。而且很明顯,即使要應用也是用核聚變或者核裂變能,效率要高上很多。

還有一個很重要的因素就是,我們根本收集不到這麼多放射性物質,用以支撐飛船加速。即使能夠收集到,它們的質量也是巨大的,反而會成為飛船加速時的累贅。

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科學探索菌


忽視一切,你可以把宇宙捏爆。忽視一切阻力,極小的力作用充足的時間,是可以將飛船加速到光速99%的,但這種假想的情況卻沒有任何實際意義,理想狀態不存在。

飛船加速就是要不斷地給飛船提供能量,人類目前已經實現了將離子束加速到極為接近光速,是由於粒子的質量十分小,加速到光速的99%所需的能量人類也撐得住。但是人造的飛船還不能,是由於現代人類的飛船推進方式是燒化學燃料,化學燃料燃燒奇快,燃燒效率卻不夠高,通常很短的時間就消耗完了,飛船不能獲得充足的能量,根據能量守恆定律可以算出飛船無法達到光速。核裂變伴隨質量損失,一部分能量就以熱量、射線等方式輻射出來,可以通過一定方式轉換為飛船可以利用的形式,是可以用來推動飛船的,只是飛船攜帶的核裂變原料也會是有限的。

飛船的加速還要考慮飛船材料問題,加速度太大的話,飛船會被撕碎,如果是緩慢且無限時長的加速過程,再忽視放射性燃料的數量問題,比如飛船上的放射性物質無窮無盡,那自然可以對飛船進行無限時長的加速,最後接近光速,這是廢話,不管是什麼燃料,只要無窮無盡都可以將飛創加速到光速99%。然而無論是理論上還是實際的科研試驗中,這樣的理想狀況都是不可能存在的。

霍金曾牽頭搞了一項“突破攝星計劃”,想要將一個重幾十克的微型探測器加速到光速的10%到20%,但是根據計算人類目前可以輸出的能量遠遠低於飛船加速所需,因此這項計劃一直都沒有大的進展,更不要說將一艘幾十幾百公斤的飛船加速到光速的99%。


來看世界呀


據我猜則要達到光速地球上任何材料都承受不了溶花,因為光速超過隕石吊落速度多少倍以上,人類肉眼看流星吊落地球上中途也產生溶化一部分,假如人類用磁鐵的同性向斥的原理也達不到光速,所以光速是人類的想象。


馬氏營子


你應該問原子核衰變能否為飛船提供動力?

原子核衰變過程是會產生能量,但這些能量是以放射性射線形式釋放,通俗來說就是輻射。而這樣的輻射就目前人類科技來說不足於轉換成能夠推動飛船前進的動力。就算有,這個力也太小太小了。所以不行👋


毒聚一方


以我高中物理的水平給你算了一下,結論是達不到










赤兔146937091


沒有充分證據證明可不可以有超光速。


AUTUYG


如果是,那麼問題就來了,這艘宇宙太空飛船在沒有任何阻力的情況下,在利用原子核裂變所產生的能量用做宇宙飛船的動力,這樣只能增加宇宙飛船的可持續性飛行,不能超越光速,能和光速平起平座就不得了啦,如果你要超越了光的速度,舜間就會引起整個宇宙大爆炸,這是生存在地球上的人和任何物種所不願意看到的,末日的結果。


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