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如果人类造出光速飞船,以光速飞行时,撞上障碍物怎么办?

2019-08-15  高天明月...

如果人类造出光速飞船,以光速飞行时,撞上障碍物怎么办?

首先,宇宙飞船能够达到光速吗?根据爱因斯坦提出的狭义相对论,宇宙飞船是不可能达到光速的。狭义相对论指的是两条定理:第一条,物理体系的状态同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。第二条,任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。

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但是除此之外,如果我们能够借助宇宙中的外力,宇宙飞船不仅能够实现光速飞行,甚至还能超过光速数倍。其中最典型的技术就是“曲速引擎”技术,这种技术在许多科幻片中都有提到,比如《星际迷航》的曲速飞船和《三体》里的曲率飞船都是运用这种技术。

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宇宙中除了能够光速运作的物理,还存在着能够实现比光速还快的速度的物体——虫洞。虫洞的超光速达到了什么程度呢?虫洞是如何实现超光速的呢?如果一艘宇宙飞船穿过虫洞,那么宇宙飞船能够在一瞬间内就穿越了整个宇宙空间,就如同动漫中经常出现的“瞬间移动”。虫洞实质上是借助于利用空间的改变而到达“瞬间移动”的超光速。

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有人就会质疑,如果飞船还处在亚光速阶段或者是达到了光速,那么当这些宇宙飞船在宇宙中飞行时难道不会撞到宇宙中其他天体吗?难道不会因为速度太快而造成不可挽回的损失吗?毕竟真空中的光速是299792458米每秒,亚光速也超过了1万公里每秒,如果宇宙飞船以这样的速度撞击宇宙中的天体,估计宇宙飞船瞬间就灰飞烟灭了。

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其实我们大可不必担心,因为宇宙的空间比我们想象的大得多,而且宇宙还一直保持着以超光速的速度膨胀。宇宙中的天体之间相隔的距离其实是非常远的,只是因为天体本身的体积比较大,因此相比起来天体间的距离就显得很小了。所以当人类往宇宙中发送宇宙飞船时,不需要顾虑飞船会不会撞上障碍物,只需要计划好宇宙飞船需要航行的路线就好了。再者宇宙中其实并没有什么“障碍物”会影响飞船的航行,因为宇宙的空间是无比辽阔的,任何的物体处在宇宙中的天体相较宇宙而言都是很渺小的,谈不上是障碍物。

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为什么人们会产生这样的错觉呢?可能是因为教材中画的小行星带。图中的小行星带看起来像布满了密密麻麻的陨石,因此就给人们造成了“宇宙中的天体都是间隔很近,中间基本没有空位”的错觉。其实实际情况是相反的,小行星带中的陨石分布是非常稀疏的,也就是陨石之间间隔很远——大概有数十万公里远。人类发明的飞船完全能够安全地通过两个陨石之间的通道,也就是说宇宙飞船撞上障碍物的几率是很小的,几乎可以忽略不计。

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