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1 # 映象科普
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2 # 撒旦38921811
說得簡單點吧,複雜的看得懂你也不會提問了。速度越快,質量越大。飛船的速度越接近光速,加速需要的能量越大。大到現在的科技是無法想象的。
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3 # AAAET
未來是可以的,而如今現實是不成立的。我們生活在天地之間,我們和我們的家園一一地球,都是宇宙的一部分。草原上沒有孤獨的羊羔,人類是宇宙的人類,地球和人類都不能脫離宇宙而孤立存在。地球上的一切事物都受到地球的重力和大氣阻力的束縛,受到宇宙間萬有引力的束縛。對於宇宙人來說。要成功地實現星際旅行,在浩渺得宇宙間時間實現完全的自由,就必須擺脫所有阻力包含擺脫重力、大氣的阻力、萬有引力的束縛。宇宙人的科學技術,已經達到了擺脫重力、大氣的阻力和萬有引力的束縛。當宇宙間的一切阻力完全得以排除的時候,宇航的速度得到完全釋放,速度不再被客觀世界所限定,而是成為被主觀世界完全控制的東西。速度是可以任意控制的。在速度面前,人實現了完全的自由。人完全徹底地解決速度、控制速度,而不再是速度決定人、控制人。唯有如此,人才能夠在浩渺的宇宙面前,獲得充分的解放,實現完全的自由。早在我們地球,現代人類還沒有誕生的時候,宇宙人在宇宙間就已經實現了充分的自由。而我們地球現代人類僅僅誕生400多萬年的時間,我們對宇宙的探索還剛剛開始。美國新墨西哥州懷特桑斯火箭發射場工程師佛菜伊進入飛碟內部,並搭乘飛碟在一分鐘內垂直上升5600米,之後又再30分鐘內,完成了往返紐約5600公里的飛行。佛萊伊擔心的重力加速度及其對人身體的危害沒有出現,飛碟降落時輕盁得如同一片羽毛。宇宙人解釋說:有一種“力場”包圍著飛碟的“船體”。這種“力場”能夠賦予飛碟速度。顯然,該“力場”與飛碟的動力系統有關,是飛碟動力直接的來源,是宇宙能接受和應用裝置,把宇宙能轉換成為可應用的“力場”。說明宇宙仁和史前人已經克服了重力、大氣阻力和萬有影力的束縛。我們看到的飛碟和UFO,在我們視野裡,在天空中,它的飛行姿態有時輕飄飄的,像一片羽毛似的,在空中出柔美的流線型的軌跡,說明宇宙人及其飛行器已經擺脫了大氣阻力和地心引力的束縛。將來不久,我們地球人類也會發展擺脫大氣阻力和地心引力的束縛,未來的速度和時間完全可以被人類來控制的,但必須要理解利用宇宙能的基礎,方可延續超越光速的技能條件,總有一天人類會發展到這種地步的。謝謝!
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4 # 優美生態環境保衛者
根據愛因斯坦的相對論原理,即使火箭擁有無限的燃料,還是不能超過光速的。
首先看有無限的燃料,能不能不停的加速。
大家知道,根據相對論,物體越接近光速質量變得越大,再加速要推動的力也會越大,接近光速時質量將變的無窮大,所需加速的力就要無窮大。
比如質量1公斤物體加速到70%變2公斤,90%變10公斤,99%變200公斤,99.999%變10000公斤,越接近光速質量增加越明顯,直到變無窮大,而加速的能量也需越多,加速過程的能量轉變為質量。另外,太空中也不是純真空環境,就算是一立方米里有一個粒子,速度足夠快後粒子相對密度就會成數量級的增加,摩擦力大到驚人,以現有的科技是無法使火箭不被燒燬的。
再看一下速度能否達到光速。
超不超得過光速先不說,那得先“達到光速”再說,那麼能不能達到呢?
愛因斯坦從光速不變原理和狹義相對性原理,推匯出時間膨脹長度收縮洛倫茲變換,接著再由動量守恆得出質速關係,最終由質速關係即可看出靜止質量不為零的物體不可能達到光速,這就是上面那個公式。所以達到光速的前提條件是質量必須為零,這個結論與題主的假設前提是矛盾的,火箭擁有無限的燃料,那麼質量必然是無窮大,所以肯定達不到光速。
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5 # 明宇智遠
我看了一下人們的回答都是遵守規矩的老實人,沒有一個敢大膽擴散思維、逆向思維、引申思維、昇華思維、極限思維、爆炸思維、捆綁思維的,為什麼?
1.無限燃料不可能,這個大家觀點是正確的。
2.說宇宙正在執行的物體達不到光速我不承認。
3.說問題達到光速時光會倒流,這個我也不承認,雖然這個說法是愛因斯坦定的,但是我就不承認。
4.我只相信事實,對於什麼所謂的聖人科學家真理我一般是看情況來判斷,不是所有的都相信,也不是所有的都不信,與事實吻合我就相信,與事實不吻合你就是天王老子我也不相信。
5.我個人認為宇宙裡有很多物體都在以光速行駛。為什麼?
①月亮在圍繞地球旋轉,地球在圍繞太陽旋轉,太陽在圍繞更大的星球旋轉,把月亮設定為1,把地球設定為2,太陽為3,更大星球為4,以此類推一直到某星球10000,試問那麼星球1圍繞星球10000旋轉的速度難道沒有光速快嗎?
②所以我認為任何一個問題在宇宙裡執行速度超過光速是完全可能的,而且就算超過光速時光也不會倒流。
6.我今天說的違背了愛因斯坦時光倒流理論,可能會被大多數人噴,但是我只相信事實,我堅持的真理是不怕被噴的。
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6 # 火星一號
首先,無限的燃料是不現實的。這裡假設給火箭足夠的燃料,使其能夠不停加速,那麼,火箭最終能超過光速嗎?
根據牛頓物理學,隨著燃料的逐漸消耗,火箭的質量逐漸降低,加速度會越來越高,火箭的速度會越來越快。只要火箭擁有足夠多的燃料,太空中的火箭加速到光速,並且最終超過光速,都是遲早的事情,沒有什麼能夠阻止火箭超光速。
然而,根據狹義相對論,火箭不可能被加速到超光速,因為火箭就連光速都不可能達到。雖然火箭的質量會隨著燃料消耗而變得越來越小,但由於相對論效應,火箭的動質量會隨著速度增加而變得越來越大:
尤其是在速度趨近光速時,火箭的動質量將會大幅度增加,直至隨著速度無限接近光速而趨於無窮大。因此,當速度越接近光速時,由於動質量大幅度增加,火箭越難被繼續加速。而加速到光速是不可能的,因為這需要無限的燃料來產生無限的動能。相對論的動能由如下公式給出:
如果在速度遠低於光速的情況下,對上式右側展開為泰勒級數,則可以把上式改寫成如下的近似表示式:
Ek=1/2mv^2
相對論效應在低速下是無法察覺到的,但在能把粒子加速到亞光速的粒子加速器中,相對論效應會產生顯著的影響。在粒子加速器中,物理學家觀測到的粒子運動行為完全符合狹義相對論的描述。
總之,根據狹義相對論,局域速度的超光速現象是不存在的。但如果考慮空間膨脹效應,宇宙中遙遠的星系會以超光速遠離彼此。事實上,銀河系正以超光速相對於140億光年外的河外星系退行而去。空間不是物質,也不是輻射,所以空間的膨脹不受狹義相對論約束。
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7 # 上帝從不胡弄人
其實、這裡面我們用一點辯證法就不難解釋:
第一、火箭的推力是火箭燃枓提供的!
第二、火箭燃枓的爆發速度最大值只能是光速!
第三、只有當爆燃的光速才引了有質量向後的彭漲產生推力!
第四、火箭整體的質量越小所蕕得的加速度就越大!
第五、火箭暴燃中的質量越大、產生的反推力就越大!
第六、任何火箭不可能做成總質量等於零的物體、
第七、任何一種向後噴的宏觀物質、都不可能超過引起它爆發的速度、光速!
這一切的一切都說明、光速就是燃枓燃燒時的極限速度、任何火箭都不可能做到噴射速度和燃燒速度的等同狀態!退一萬步講、你可以把從箭做到無限小、但是它的質量不可能小到光子!反過來看燃枓、即是你把燃枓的反推質量做成無限大、那麼爆發的光子如何能把它推動到光速去!另外、大質量的噴射物從哪裡來!一個要越輕越好、一個要越重越好、但是不管那樣做法、最後都是由燃暴後的光速推動的!閒下隨想、可能有不妥、但能引起另一種考慮問題的思路也就足矣!謝謝各位愛好者!
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8 # 鍾銘聊科學
“太空中的火箭有無限的燃料,不停的加速,最終能不能超過光速?”這是一個十分有趣的問題。關於這個問題,其實可以分兩個部分來講,第一部分就是火箭真的做得到無限燃料麼?第二部分就是即使是無限燃料,根據狹義相對論也無法達到光速。
接下來,我們一個個來講。
火箭大家如果認真去看一下火箭,你就會發現,火箭一般都是2-4級的,實際上,4級的也不多,大多都是3級的。按理說,如果可以多級,其實火箭還能跑的遠,還能完成更多的任務。可為啥偏偏沒有多餘4級的呢?
這就要火箭的原理說起了,首先,我們要搞清楚一點,那就是火箭為什麼要分級?幹嘛不是一個整個,直接往上飛?答案是:根本做不到。
因為想要飛出去,至少要達到第一宇宙速度,也就是說至少要達到7.91km/s。按照目前的技術條件,單級火箭能達到的最快時速是6km/s,所以,利用單級火箭是沒辦法實現的。
至於為什麼實現,我們可再多說幾句。我們設想一下,把一個巨大的火箭做成了單級的,那麼就意味著要把全部的推進劑都出處在火箭的貯箱裡面。這就需要把貯箱的體積擴大到非常大的程度,但我們要知道的是體積並不是刻意隨便擴的,隨著你擴大體積,為了能夠承受住負荷,就得加厚貯箱的箱壁,這在無形中就會增加貯箱的重量,貯箱的重量變大了,那會咋樣?需要的推進劑就會多。所以,為了達到第一宇宙速度,你又得增加貯箱的體積,以此儲存更多的推進劑,然後又會遇到貯箱重量變大的問題,一直迴圈往復。
其實也有科學家表示對此不服,前去挑戰,有的人想到的是採用高效能的推進劑,有的想到的是用高輕度的結構材料,以此來減輕火箭的質量。結果,他們都失敗了。也正因為這個原因,火箭才開始採用多級。那具體是咋操作的呢?
一般來說是這樣的,首先先把第一級點了,讓火箭先飛起來,達到一定速度之後,也就是第一級燃料耗盡之後,讓它自動剝落。接著把第二級給點了,給火箭進一步加速,燃料耗盡後然後關機剝落。就這樣一級一級傳遞下去,一般來說,常見的是2-4級火箭。
這樣做的好處是,隨著一級一級的剝落,火箭自身的重量是在減輕的。這樣加速的效率也就更好。
那火箭是分級越多越好麼?所以,想要達到無限燃料,也就是要無限級。可為什麼現在的火箭只有2-4級呢?這其實和火箭自身有關。造一個火箭可不是隨便過家家,它實際上是一個系統工程。我們看到的是一枚火箭深空了,可實際上這是個非常複雜的過程,近代火箭的發射常常要依賴控制論。這是一位叫做維納的科學家提出來的理論,他在二戰時研究炮彈打出去之後的路徑問題,他發現,炮彈打出去的路徑會受到許多影響,諸如溼度,溫度,風速等等,哪怕一個細微的影響,都會千差萬別。其實火箭的發射也是這個道理,所以,這時候就要引入控制論。
而透過控制論,我們可知道,分級越多,對於火箭而言,會造成的影響因素就越多,這會導致連線和分離結構增加,也就增加了火箭的結構重量,會大幅度降低可靠性。其實,四級的火箭會出現的意外,就遠比三級要高得多。所以,四級本身都不太多見。所以,不採用更多級的原因,本質上就在於控制風險,要搞個10級,20級,可能沒升空就就地炸了。
相對論假設,我們人類的技術騰飛了,10級,20級,10萬級都不是事,那能成功麼?還是不行。這不是我說的,是愛因斯坦說的。他發現,物體在運動時,質量會增加,並且還給出了一個計算公式:
其中m0是靜止質量,說的就是物體靜止時的質量。根據這個公式,我們至少能得出以下兩點資訊,那就是:
只有靜止質量為0的東西才能達到光速,光就是靜止質量為0。任何靜止質量不為0的東西,隨著速度越來越快,自身的質量也越打越大,加速就越來越難,理論上要把它加速到光速的能量是無窮大,也就是說根本沒辦法做到。所以,無限級的火箭隨著不停地加速,會越加越慢,而且始終加速不到光速。其實不要說火箭了,僅就一個電子,人類都沒有能力把它加速到光速。
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9 # 宇宙觀察
飛船超光速並不存在於我們的宇宙中,有可能實現超光速的蟲洞技術和曲速泡技術目前還在科幻小說裡。
具有靜止質量的物體無法加速到光速以及超光速是很老物理學定律了,早在一個世紀前愛因斯坦就在狹義相對論中闡明瞭這個事實,並給出了理由。
質量和能量在愛因斯坦的理論中變成了一種東西,有質量的物體加速時需要能量來推進,而這個過程中該物體的質量會不斷上升,如此一來就需要更多的能量來對物體進行加速。這種“惡性迴圈”的結果就是物體在到達光速之前質量就變成了無限大,進而所需要加速的能量也變成了無限大。
有質量物體達到光速背後並不是能量的多少問題,而是它在向光速逼近時自身質量已然淪為無限大,這種情況下就算給它無限大的能量來加速也是徒勞。
人類的火箭本質上只是航天時代的低效率裝置,而且還要多級火箭組合在一起分段拋離點火才能將最頂端的載荷加速到第一宇宙速度或者更快,這種低效率註定了火箭在未來的用武之地會變得非常小,用它去探索太陽系和宇宙就像徒步環遊世界一樣沒用。
對於人類來說超光速的意義並不大,因為時間膨脹效應完全可以讓一個人在有生之年到達千百萬光年外的世界,如果加上不那麼科幻的人體冬眠技術的話完全讓人睡一覺醒來後就到達目的地。
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10 # 漫步科學
"火箭有無限的燃料,不停的加速,最終能不能超過光速?"這個問題本身是有矛盾的,首先來說,如果火箭有無限的燃料,就代表其由無限的質量,瞭解過牛頓定律就知道,質量越大則慣性越大,也就是說加速越困難,再者我們的宇宙都是有質量上限的,顯然無限燃料這種說法既不可能又不科學,總的來說,火箭肯定是無法超過光速。
火箭速度關於火箭速度的問題可以參考齊奧爾科夫斯基火箭理想速度公式:VK=Pb g0 Ln [(GT+GJ)/GJ],由此公式可知,與火箭末端速度VK有關的引數有比衝pb、星球引力g0、燃料質量GT、火箭結構與載荷質量GJ,由於本題中描述的火箭是在太空中,所以我們不去考慮g0,此時會發現火箭最終的速度主要與比衝、火箭與燃料的質量有關,因此要想提高火箭的末端速度,可以從兩個方面考慮:a、提高火箭燃料的能量密度,並增加燃料質量。b、減輕火箭結構與載荷質量。也就是說火箭燃料能量越高,質量越多,同時火箭結構越輕,則火箭的最終速度越大。
理想很美好,現實很殘酷。在火箭的實際製造中,上文中提到的提高火箭末端速度的方法是有矛盾的,首先來說,火箭燃料能量密度的問題就受限於人類的化學水平,目前液氫液氧燃料的能量密度已經非常高了,但是儲存液氫液氧需要高壓容器,也就是說要想攜帶更多的燃料,必然需要更大的容器,而這一點顯然與減輕火箭結構質量相矛盾,為了克服這些矛盾,現代火箭通常都是多級火箭,不管是串聯多級火箭還是並聯捆綁式火箭其主要目的都是為了提高比衝降低結構質量,當一級火箭燃料耗盡,就馬上把多餘的結構拋掉,從而降低火箭結構質量,提升加速能力,但是火箭級數越多,結構也就越複雜,由此產生的風險也就越大,所以火箭通常不會超過四級。
火箭速度不可能超光速火箭飛行的原理其實是利用了反衝定律,由燃料燃燒爆炸產生的高壓氣體被定向排出,從而給火箭施加一個反向的作用力,結合動量守恆定律可知,火箭的速度不可能超過其尾部噴射的氣流速度,這些高溫高壓氣流的速度通常只有數十倍聲速,顯然遠遠低於光速。
要想提高噴氣速度,可以把排氣孔直徑做的更小,但是這對排氣孔的材料就有嚴格要求了,換一個角度考慮,我們把火箭燃料改成反物質,讓它變成噴射“光子”的光箭,這樣它的“排氣速度”不是就達到光速了麼?我們知道光子是非常特殊的物質,它沒有靜質量,雖然光照射到物體上會產生光壓,這代表透過噴射光子確實可以產生推力,但是這個推力是非常小的,所以要想讓“光箭”獲得非常高的末端速度,就需要長時間的加速過程,長時間的加速必然消耗大量的反物質燃料,而大量的燃料必然需要更大的容器,此時又陷入了傳統火箭的矛盾迴圈。
為了克服這個矛盾,我們可以把“光箭”的發動機和箭體分開,簡化一下可以這樣,透過光束照射箭體施加光壓來使箭體獲得加速度,這就變成了現實中的“太陽帆飛船”,透過這頓操作,可以最大程度的降低箭體質量,既不需要攜帶發動機,也沒有燃料方面的顧慮,這樣“光箭”能超過光速嗎?相對論告訴我們,這也是不可能的,隨著箭體速度的不斷增加,相對論的質增效應就越明顯,即使我們把一個質子想象成箭體本身,因為其具有靜質量,就算我們把宇宙中所有的能量都用來為這枚“質子箭體”加速,它也無法到達光速,更不用說超過光速了。
結語不管是傳統意義上的化學能火箭,還是充滿科幻色彩的“光箭”,它們都是無法達到光速的。
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11 # 星球上的科學
先說結論,並不能。
科學告訴我們的是尊重事實,先不說太空中的火箭會有無限的燃料不能,一直加速就是不可能的,火箭的速度會有個極限,雖然太空中沒有空氣,但是太空中有很多的懸浮顆粒物,可能是某次星球爆炸後的微粒碎片,也可能是愛空塵埃,它們會提供一定的阻力,阻力可能會越來越大,那麼一直加速就不可能。
在愛因斯坦的相對論中,光速是公認的不可超越的。其中最重要的假設當光速不變原理,根據光速不變原理推出來了速度公式、時間公式、質量公式,每個公式前提都是速度小於光速才有意義。
我們知道當速度越來越接近光速的時候,物體運動質量將會趨於無窮大,質量帶來的影響會越來越顯著,那麼物體將會很難加速,如果要讓物體繼續加速,就需要無窮大大的能量,這是明顯的不可能。因此,光速是不可以超越的。
光速不可超越其實是不夠準確的,準確地說任何有靜止質量的物體和資訊的速度無法超越光速。
總結科學是個是個不斷前行的過程,光速目前是宇宙中物體運動的最大速度,當然也存在“超越光速”的現象,比如量子糾纏還有宇宙膨脹速度……
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12 # 青山不掩
問題不能成立,太低階。
①火箭有無限的燃料,可能嗎?
如果燃料的質量是無限的,就飛不起來了。
有一個最佳的例子。
中國最初試製的導彈,達不到射程。錢學森主持會議,大家商討,肯定要增加燃料,但是,整個導彈必將重新設計,原來的只能推倒重來了,一時間,莫衷一是。忽然,一個年輕人提議放掉一些燃料,減少燃料的質量,眾位科學家最初一怔,隨後轟然大笑,真是嘴上無毛,辦事不牢啊。會議無果而終。會後錢學森反覆思考,覺得這個方案,看似荒唐,實則充滿了辯證法。
火箭最後燃燒的那部分燃料,還沒有輪到燃燒的時候,都是載荷,都是負擔,當然影響飛行的速度和距離。如果適當減少最後燃燒的燃料,則整個飛行的負擔都減小了,自然飛的快,飛的遠。隨後,精確計算,減少部分燃料實驗,果然達到了射程。這才是辯證法。
②燃料?火箭的燃料有多種,你說的是哪一種?密度如何?燃燒值如何?這樣重大的專案,能這樣模模糊糊的,裝聾作啞嗎?
目前所有的航天,都有確切的目的,例如導航,國土專案偵查,電視,物種選育。由於航天涉及社會,國家的重大利益,不光國家投資也有民營投資了,這都是有目的,為了利益而投資。從而才沒有效調動社會資源,促進航天事業的發展。
借問一句,追求光速的航天,獲得了哪個國家的支援?哪些企業的資助?如果都沒有,則還是一張白紙,不由人不懷疑,趙括再世了吧?
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13 # 彭曉韜
首先,光速不是宇宙中運動速度的極限!因此,沒有必要假設火箭有無限的燃料就能超越光速;
其次,火箭的燃料燃燒產生的噴射物的速度是決定火箭最終能達到的速度極限。因為,當噴射物速度相對火箭恆定時,理論上的速度極限[齊奧爾科夫斯基公式(不考慮相對論)]為:
v=uln(mi/mf)
按初始質量為 mi=100噸、最終質量mf=1.66*10^-30噸(一個氫原子的質量),則最終速度V要達到光速C的話,則火箭恆定的噴射速度必須達到4099.71千米/秒!
由此可見,要超過光速的話,你得首先製造出一臺噴射速度必須大於4100千米/秒的發動機!
再者,實現超光速飛行雖然比較難。也就是說,用目前的火箭技術要想使人類乘坐的宇宙飛船速度達到或超過光速的確是很難的。但如果能使用電磁加速技術使噴射的物質速度達到接近光速,則想達到超光速飛行就不是難事了。如:u=0.5C時,則mi/mf>7.389時,V就大於光速C了。也就是一個100噸的火箭可以讓13.53噸的飛船達到光速!
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14 # 飝嘴巴子
僅就我有限的物理知識就能知道,不可能超越光速,只能無限接近光速,光就好比如來佛祖的手掌,其他的速度就好像孫悟空,永遠也別想透過線性加速在速度上超越佛祖手掌變化的速度,當速度無限接近光速時我們也處於相對靜止狀態了,周圍所有能觀察的物體在我們看來都是靜止的,因為沒有光的反射了都靜止了,所以不可能超越光速,即使超越了我們也不知道,根本觀察不到
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15 # 修行者157260266
不能,你想讓有質量物體達到或者無限接近光速,你的自身質量就會變得無限大,問題是沒有哪款化學火箭可以推到接近光速,我還沒有見過推力無限大的火箭
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這個問題只是想當然的,可能在很多人的眼裡,如果你給一個物體一直加速下去的話,那麼這個物體的速度就會不斷增加,最終甚至有可能超過光速。實際上光速是宇宙間最快的速度,一切有靜止質量的物體,它的速度都不可能超越光速。在相對沒有被提出來之前,可能你說出這樣的一個結論人們一定會認同,畢竟按照當時的理論,這個結論完全是正確的,根據動量守恆定理就可以輕鬆算出將一個火箭加速到光速的時候所需要的火箭燃料,實際上,隨著火箭燃料的不斷消耗,火箭的速度也越來越快,而燃料的噴射速度不變的話,那麼火箭的加速度也會越來越快,按道理說火箭最終的速度一定會達到光速,只不過時間的長短罷了。
理論上是這個樣子的,實際上這個實驗也沒有辦法做,因為當時的人們連火箭都沒有發明呢,他們也沒有什麼方法將一個物體的速度無限加速,因為地球的空氣並不是真空,隨著速度的增加,阻力也會隨之增加,最終無論如何這個物體再也不能加速了。當然了,時至今日,哪怕人類已經踏入太空了,人類也沒有辦法做實驗去驗證一下到底能不能透過將一個火箭無限加速直至它的速度突破光速。這實驗難點重重,一方面火箭的燃料無論如何也是有限的,總有用完的時候,而如果要將一個火箭加速到光速的時候,需要的燃料肯定也是一個天文數字。當然了,另外一個問題是以人類目前的能力想要將一個物體加速到光速需要的時間實在是太長了,畢竟光速太快了。既然這個實驗沒法做成,那就從理論的角度來分析一下,根據相對論,物體的質量和物體的速度有關,當物體的速度越快的時候,它的質量也就越大,而當速度接近光速的時候,質量就接近於無窮大了。所以說,將一個物體的速度加速到接近光速並不是不可能,但是如果想要將它的速度加速到超過光速,那就是不可能的,因為當一個物體的速度被加速到足夠接近光速的時候,那麼它所需要的能量也是無窮大的,所以說哪怕你用上了整個宇宙的能量去給這個火箭加速,它的速度也不可能達到光速,當它的速度足夠接近光速的時候,它的質量就會顯著增加,而加速度會顯著下降,讓它無論怎樣被加速都不可能超越光速。