宇宙明明是真空，飞船为何不能无限加速背后隐

作者:网站采编
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摘要：从伽利略发明天文望远镜开始，人类对宇宙的研究和观察就进入了新的时代。那一张张壮丽的照片、一组组夸张的数据，都在向人类展示着宇宙的神秘莫测。 而这神秘莫测后面，其实还

从伽利略发明天文望远镜开始，人类对宇宙的研究和观察就进入了新的时代。那一张张壮丽的照片、一组组夸张的数据，都在向人类展示着宇宙的神秘莫测。

而这神秘莫测后面，其实还隐藏着一个让人类无法忽视的东西——距离。在当前科技水平之下，宇宙中夸张到让人恐惧的距离尺度，仿佛一道无法摧毁的锁链，将人类牢牢的锁在一定的范围内动弹不得，这对于一个文明来说是极为致命的。 因为有限的活动范围就意味着有限的资源，这些资源一旦彻底耗尽，复活节岛上土著的今天，或许就是整个人类文明的未来。

显然，科学家们也看到了这一点，所以打破“牢笼”和“锁链”的关键——超光速，自然也就成为了物理学早期的热门课题。但随着相对论的提出，证明三维世界中光速最快之后，超光速的热度才渐渐褪去。 可这个残忍的结论并非得到所有人的理解，仍然有一个疑问在许多人的心中生根发芽：宇宙明明是真空的，飞船为什么不能在其中无限制的加速，最终达到光速呢？即便无法达到光速，为什么连20?光速都无法达到？

在回答这个问题之前，我们先将目光放到后一个问题上：如果人类飞行器的速度达到了光速的20?味着什么。 我们都知道，火星是仅次于金星距离地球最近的行星，它到地球的距离大约在0.55~4亿公里之间。一旦人类制造出了20?速的飞船，从地球到火星大约只需要半小时不到的时间。

不到半小时是什么概念？要知道好奇号火星车是2011年11月26日23时2分发射的，而它着陆火星是2012年8月6日13时30分，中间历时8个多月的时间。 目前，人类制造出来的最快飞行器是“太阳探测器”，其平均速度达到了惊人的68.6km/s，而在某些情况下，它的速度甚至能够达到夸张的192km/s。

不过，就算帕克一直保持着192km/s的速度，它和20?速比起来还是有着难以想象的差距，因为20?速是其300多倍。 另一方面，目前采用常规推进动力的飞船，理论速度只有1.5?速，一旦超出这个速度，巨大的力量能够瞬间将飞船撕裂。

更主要的是，如果飞船达到了20?速，就意味着比采用核聚变推动的飞行器要快出接近一倍（核聚变飞船目前理论值为12?速）。 而在可预见和可实现的未来，比核聚变更为强大的动力，人类根本就没有办法完完全全掌握，这也就意味着20?速的飞船只能存在于想象之中，人类根本将它无法制造出来。

可能有些朋友会想，在可预见的未来之外，如果人类掌握了比核聚变动力更强劲的动力，比如暗能量和暗物质，是不是就意味着能够到达20?速了呢？就目前来看其实还是不行。 因为为了携带更多的燃料、保持更大的续航，科学家们在设计火箭时都会尽可能地减少箭体本身的质量，但受限于能源等级，就算最大程度减少了箭体的质量，所需要的燃料数量和总质量也是难以预估的。

如果说得通俗一些，携带更多燃料就意味着更轻的箭体，而更快的速度则需要更重的箭体，这其实是当下技术无法解决的死循环。 事实上，除了能源等级和飞船材料之外，宇宙的环境也是限制飞船高速飞行的关键。提到宇宙可能许多会想到真空，但宇宙的真空可一点也不“空”。

在宇宙的真空中，几乎每时每刻都有着肉眼不可见的变化，例如正反粒子湮灭、真空涨落等等，同时还有各种大大小小的粒子飘荡其中。 就是由于宇宙真空一点不空，所以当飞船在其中飞行的时候，一定会跟其中的物质产生碰撞或摩擦。低速的时候这种碰撞和摩擦可能没有什么，可一旦来到了20?速这种超高速，一粒平时落到身上都没有感觉甚至肉眼都无法直接看到的粉尘，都可能会让飞船瞬间解体。

若我们抛去宇宙中各种阻碍飞船飞行的物质和力，飞船真的在其中达到了光速，那么或许将会发生一件极为恐怖的事情——光子化。 根据部分科学家的研究，三维世界中所有有静止质量的物质都不可能达到光速，而一旦真的达到了光速，那么就会变成没有质量的光子，这个转化过程是无法逆转的。

文章来源：《真空与低温》 网址: http://www.zkydw.cn/zonghexinwen/2022/0125/549.html

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