人類能夠造出一個以光速1%的速度執行的物體嗎?

事實上,光是存在的最快的東西,宇宙的一個定律是沒有任何東西可以比光移動得更快。光的傳播速度為每秒186,000英里(每秒300,000公里),從地球到月球只需一秒鐘多一點。光可以在不到一眨眼的時間裡從洛杉磯飛抵紐約。

雖然1%的東西聽起來並不多,但對於光來說,這仍然是非常快的——接近每小時700萬英里!以光速1%的速度,從洛杉磯到紐約只需一秒多一點。這比商用飛機快一萬多倍。

人類能夠造出一個以光速1%的速度執行的物體嗎?

帕克太陽探測器是人類製造的速度最快的物體,它利用太陽的引力使速度達到光速的0。05%。

子彈時速可達4,200公里,超過音速的三倍。最快的飛機是美國宇航局的X3噴氣式飛機,最高速度為11200公里每小時。這聽起來足夠快了,但它仍然只有光速的0。001%。

最快的人造物體是宇宙飛船。他們用火箭來擺脫地球引力,而地球引力的速度為每小時40000公里。飛行速度最快的航天器是美國宇航局的帕克太陽探測器。2018年從地球發射升空後,它掠過太陽灼熱的大氣層,利用太陽引力達到了53。5萬公里的時速。這是非常快的速度——但只有光速的0。05%。

人類能夠造出一個以光速1%的速度執行的物體嗎?

為什麼1%的光速都很難,是什麼阻礙了人類達到光速的1%?

一句話,能量。任何運動的物體都有能量。物理學家稱之為動能。為了跑得更快,你需要增加動能。問題是它需要大量的動能來提高速度。讓某物以兩倍的速度執行需要四倍的能量。讓某物以三倍的速度執行需要9倍的能量,以此類推。

例如,要讓一個體重50公斤的青少年達到光速的1%,需要花費200萬億焦耳。這差不多相當於美國200萬人一天的用電量。

人類能讓東西跑得更快嗎?

是的!但工程師們需要找到讓物體在太空中移動的新方法。所有火箭,甚至包括SpaceX和藍色起源公司使用的新型火箭,燃燒的火箭燃料與汽車使用的汽油沒有太大區別。問題是燃料的燃燒效率很低。

其他推動宇宙飛船的方法包括使用電力或磁力。為太陽提供能量的核聚變過程也比化學燃料高效得多。

科學家們正在研究許多其他的加速方法——甚至是曲速引擎,也就是《星際迷航》中流行的超光速旅行。

人類能夠造出一個以光速1%的速度執行的物體嗎?

一種很有希望的讓物體快速移動的方法是使用太陽帆。它們是附著在宇宙飛船上的又大又薄的塑膠片,設計的目的是讓陽光可以像普通帆中的風一樣推動它們。一些航天器已經使用太陽帆來證明它們的工作,科學家們認為太陽帆可以推動航天器達到光速的10%。

有一天,當人類的速度不再侷限於光速的一小部分時,我們可能會去其他星球旅行。