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  • 1 # 宇宙科學室

    太空中或者宇宙中是真空(這裡我將太陽系內化成小範圍為太空,系外為宇宙),但並不代表沒有任何“阻力”,所以並非如上所說,宇宙中沒有阻力(這個說法還有待考證,畢竟現在第五種基本力也在考證當中),航天器就可以一直加速了!

    航天器脫離地球后,仍然受到本系恆星(太陽)的引力以及其他行星的引力

    眾所周知,基礎物理學上的四大基本力是強核力、弱核力、電磁力以及引力。在地球上存在的各類物體都會普遍的受到這四種或者其中兩種一種的力的作用,航天器也不例外。當航天器需要飛出大氣層時,就需要達到第一宇宙速度以用來克服部分地球引力才能飛出大氣層。

    當克服了地球部分引力飛到太空之後,飛船仍然受到地球的引力並且圍繞著地球旋轉,這時航天器達到了實際上的第一宇宙速度。如果想要徹底克服地球的引力,則還需要繼續加速才能夠拜託地球的引力。

    在這裡我們假設航天器脫離地球的引力之後向著冥王星方向飛去,並且假設地球之後沒有已經不存在其他的行星和小行星以及其他各類塵埃,氣體,小天體等。在這樣的假設下,的確會如題所說航天器只需要一直加速就可以達到很高的速度(但不會超越光速,除非航天器如同核粒子在核裝置中一樣,啟動核裝置時粒子才會超越光速)。

    但事實真的是這樣嗎?答案是否定的,宇宙中或者太空中不止存在著行星,還存在著其他小天體,小行星,彗星,氣體,塵埃以及小行星帶,先不說這些太空中的小天體,當航天器脫離地球后,到達火星的行星空域(引力範圍)時,航天器依然受到了火星這顆行星的引力,如果它需要脫離火星的引力範圍,仍然需要圍繞火星做離心運動,才能使航天器加速並且脫離火星的引力範圍。

    而當航天器脫離火星後,在它向著冥王星方向(或者系外方向)航行的時候,依然會受到木星,土星,天王星,海王星以及冥王星的引力。當然這裡還只是排除了其他小天體之外的情況,如果將小行星,氣體與塵埃考慮進去的話,航天器的加速情況就更加的不樂觀了。

    木星作為太陽系中最大的天體,它龐大的“身軀”為地球擋住了許多的小行星,讓地球避免與更多的小行星相撞。而當航天器到達木星正面時(小行星撞擊最多的一面),如果情況不樂觀,那麼很可能航天器在加速的過程中就會與某顆小行星發生撞擊事件,發生機毀機亡的事情。

    除了各大行星的引力之外,系內與系外的電磁力(高速粒子流)以及恆星耀斑事件也是影響航天器加速的一個原因之一

    太陽無時無刻都在向著系外送去太陽風(太陽高速粒子流),而太陽系內也在接收者系外某些粒子流的到來(數量較少),這些粒子流是太陽黑子或者系外恆星的恆星風產生的,這些粒子流中存在著一種基本力:電磁力,最明顯的例子就是地球的大氣層與太陽風的粒子流相撞產生的極光。當太陽發生強大的耀斑事件時,粒子流就不在是“流”,而稱為“束”,這種粒子束就如同鐳射一樣,會對航天器中的各類裝置產生非常大的影響,導致航天器在執行的過程中發生故障,停止執行,之後再太空中做勻速運動,當遇到行星的引力時,就會被該行星的引力捕獲,圍繞著該行星運轉,不在產生加速。

    所以,一般來說,航天器在沒有阻力的宇宙中並不會出現一直加速的情況,就算是旅行者2號一樣,說不定某天它就會與某顆小行星相撞或者被某顆行星的引力捕獲。

  • 2 # 惠舒旅社老闆

    一面加速一面使加速器的質量增加,增加的加速器需要更大的動力,不用說達到光速,就實際一點說,更大的動力人類就解決不了。

  • 3 # 寶樹白石

    太空中沒有空氣,沒有任何形成阻力的東西,航太器能夠加到極速嗎?

    所有的速度在宇宙中都會受到限制,超過了限制,就會化作能量,而轉化為無形。

    為什麼這樣說呢?

    我們看到一顆流星劃破夜空消失在夜空中,那麼流星能夠最快加速到極限嗎?不能,它受到空氣中的阻力,產生的摩擦力而變成了一束光,一份熱,和一聲巨響。

    有人說這地球上有空氣的作用,而太空中沒有空氣,一定能夠加速到極限。

    其實這也不可能,因為太空中充滿了磁場,磁力線縱橫交錯,任何一個物質的東西在太空中飛行都要突破磁力線的這張網,要切割磁力線,切割磁力線的結果是什麼?是產生電場,與強大的電流,而發熱爆炸。

    有人說石頭是良好的絕緣體,但是任何絕緣體在發熱高溫下分子軌道增大,而產生自由電子,而不再是絕緣體,而是良好的導體。既然是導體,就會產生強大的電流,而產生巨熱而爆炸。

    許多的事情不是在一個方面主導下發生,而是在多個因素下發生,這就是宇宙萬事萬物的變化條件與因素。

  • 4 # 語境思維

    好問題,但牽扯若干【子孫問題】

    1. 【阻力】是什麼?——阻力是阻礙飛行器前進的力,是阻礙動力作用的力。阻力於動力是一對同生同滅的反作用力。

    2. 【動力】是什麼?——動力是飛行器釋放能量克服阻力的力。飛得有動力,有動力就有阻力。大自然也沒有免費的午餐。

    3. 【阻力型】有哪些?——阻力包括:分子氣阻力、原子氣阻力、亞原子氣阻力、真空場引力(萬有引力)阻力。

    分子氣的阻力,究竟是怎麼形成的?

    根據【分子運動論】,大氣層的空氣有氣態的氮分子與氧分子,不斷在做無規則的運動。

    那麼,這些空氣分子是怎麼對飛行器造成阻力的呢?難道真是撞擊飛行器介面造成的麼?

    其實,空氣阻力機制人們並不清楚。所謂【碰撞理論】,也只是牽強附會的搪塞。

    顯然,空氣分子在空間體積佔比只有【1‰】,分子介面電子只有【5~6個】,這不難計算。

    根據泡利不相容原理,【分子介面電子】——不可能觸及——【飛機介面電子】❗。

    尤其:分子間隔那麼遠,之間的分子力是如何作用到對方的?真有【超距作用】麼?

    中學生與大學生可以不追究。物理教師與研究生與研究員,總不該揣著糊塗裝明白吧?

    可以說,把分子氣的阻力機制搞清楚,亞原子氣與真空場的阻力機制,則迎刃而解。

    氣態分子的阻力機制

    飛行器在高速前行時,其介面會迅速擠壓前方的空氣,空氣分子的核外電子加速運動。

    一方面,電子獲得動能增量,核外電子與核電荷之間原有相互作用(庫侖力)的動態平衡。電子同時表現巨大反彈力或【抗簡併壓力】。——這才是分子氣阻產生的根源。

    另一方面,電子的加速運動,也會擠壓前方的真空場,激發電磁波,透過電磁波,把電子動能傳遞給其它分子的核外電子。——這才是氣態分子之間相互碰撞的根源。

    別小覷電子【抗簡併壓】。以氕原子為例,原子內部只有【1個】核外電子,它的繞核震盪高達2200千米/秒,幾乎同時分佈在原子每個角落,使得原子就像一個非常緻密的剛體球。

    ▲地球輻射帶的同步衛星網路氣態亞原子的阻力機制

    我們的同步衛星,也是一個飛行器,離地3萬多千米,處在更遠的地球輻射帶。

    地球輻射帶,沒有分子與原子,只有亞原子或等離子體,主要是零零星星的自由電子。

    毫無疑問,同步衛星也會受到等離子體的阻力。等離子體的分佈很稀薄,阻力較弱。

    近地衛星,為什麼要配置太陽能電池板?遠地太空探測器,為什麼要攜帶核電池動力源?▲nasa新一代離子推進器。

    著名的【霍爾效應推進器】,就是把氙氣電子發射出去作為【尾噴工質】,來克服氣態亞原子的阻力與地球引力場的殘餘勢力。

    微波背景輻射帶的阻力機制

    現在可以【回到本題】了。

    我們知道,在離地150萬千米的普朗克衛星那裡的深太空區域,被稱為背景微波輻射帶,簡稱【微波帶】。

    微波帶,泛指只有毫米釐米微波沒有亞原子的超低溫超低壓的空間區域,≈絕對真空。

    典型微波帶的絕對溫標為【2.725K】,據有關資料稱,對應的準真空零點能為【0.7meV】。

    ▲歐洲普朗克衛星,在微波背景輻射帶。

    按“真空非介質”理論,除了輕微的地球引力與可忽略的太陽引力,似乎沒有任何阻力。

    這種觀點,與“光傳無介質”一樣,至少是缺乏證據的,而且嚴重誤導了太多的莘莘學子。

    事實上,即便是電磁波,在深太空中湧動的歷史長河中,總要漸漸衰減,漸漸降頻紅移。

    從本超星系團的M87黑洞傳到我們地球的射電望遠鏡,其電磁波會弱化為毫米微波,就是因為真空場,既是光子載體,又有吸收阻力。

    ▲水力噴射器的抽真空原理示意圖

    透過日常生活體驗到。例如,拿一個可以抽真空的玻璃瓶,裡面放少許水。持續抽真空,凝聚態的水分子會不斷揮發,其實是被真空場吸引出來。

    這表明真空場有吸能作用,使高能凝聚態的水,變成低能態的氣體。

    進一步分析。有一個自由電子(最小的飛行器)在深太空的真空場中以速度v極速飛行,該電子的動能增量為△Ek=△½mv²。

    電子的極速飛行(平動),必然會擠壓前面的真空區域,激起電磁波。

    好比衝鋒舟在水面上穿梭,激起前面的浪湧。

    電子動能增量與激發電磁波的頻率增量成正比:△½mv²∝△hf,或:½mv²=κ·hf。

    此式,其實就是廣義的光電效應方程,如果沒有持續供應的外加能源,則電子就不可能有動能增量。這就證明,真空場也是有阻力的。

    (完)

  • 5 # 最卑微身份做最偉大事

    馮新時空理論

    基於相對論和基礎力學的理解,新的時空理論能解釋很多宇宙問題,包括宇宙的大小,起始;還有黑洞,萬有引力,等等問題。

    新時空理論認為宇宙分為四個動態對立統一的態。一為空間,二為時間,三為能量,四為質量。四態帶有自身固有的特性。空間固定不可重合帶有排它性;時間運動不能固定,擁有變化性;質量表現為空間的排它性,能量表現為時間的運動性;而質量和能量又有轉化性,非透過二者的轉化讓空間和時間形成了對立的統一。

    這四態,造就了世間萬物。任何的空間都是不能相同的,但是所有的時間又是相同的,所以世間萬物都有區別,但又有聯絡,基本上又是差不多相同的。基於這點,宇宙是無邊界,無起始的。在宇宙以外,當出現反時空特性的邊界時就會出現巨大的負時空能量,即真正的真空,叫做負能量。負能量和正能量及質量相互吸引,很快能量和質量就會把出現的宇宙邊界填充,而這些短暫出現的宇宙邊界就是我們觀測到的黑洞。在黑洞裡,因為帶有負能量,光速最少能提高一倍。

    新時空理論認為廣褒的宇宙空間內,即地球和太陽之間也是充滿著能量體和質量體的非真空。真空只能出現在宇宙的短暫邊界黑洞內。可以說整個宇宙是相連為一體的。地球和太陽是一體的。但是卻因為時空特性而又完全不一樣。

    對於宇宙的邊界黑洞是這樣產生的。基於時間的運動性帶來了變化,某兩個能量質量體在同一時間運動到了同一個空間體內,空間被時間扭曲中出現重疊。基於空間的唯一性和排它性,重疊的空間部分立即出現負能量體,併產生同性排斥,形成黑洞。形成的負能量體又和邊界的正能量體異性相吸並結合成質量體。這時黑洞就擴大。物質就產生。

    那這個理論又是怎麼樣解釋萬有引力的呢?這個理論一樣不推翻經典力學理論。但有本質的不同。萬有引力認為,引力屬於質量,即質量越大萬有引力越大,而時空理論則剛好相反,即引力越大後帶來的質量變大。時空理論認為物質因時空對立的正反能量形成黑洞,隨後,在黑洞的邊緣因能的相吸引形成能量的聚合體,這就是物質,也就是質量。而因時空重疊產生的負能量體和大部分沒重疊的能量體是不平衡的,新產生的負能量體大大強於非重疊在平衡狀態下的正能量體,因而大量吸引四周能量體直到跟空間排它的負能量達到一定平衡。這種力主要為負能量體。存在於物質的中心。即萬有引力。並決定物體質量的大小。而非因有了質量而產生萬的有引力。同時,物質間因時間的運動性,物質間也是充滿著能量體,現在人稱為暗能量和暗物質,其實它是時間運動性產生的正能量體,而這種狀況決定了各天體的相互吸引又相互獨立。

    空間排它性,屬於它的每一個點,並不是有中心的,而運動不停的時間,不斷的要去扭曲空間的維度,充滿其中的能量體和質量體,隨時而又隨機的相互對撞。但是要想兩個能量體能出現空間的重疊產生負能量,兩股能量體就必須要大小相差不大,方向要相反,並結合著質量。只有這樣才能產生黑洞產生物質或天體。而這個居於各物質或天體中心的小黑洞就是各物質或天體的萬有引力。萬有引力為負能量體。根據本理論,天體的中心很可能就是小黑洞。而每次的大的黑洞產生,除了能把四周能量體變成物質外,也能把四周微小黑洞和物質,吸引形成大天體。這時在的大黑洞的吸引下,整個宇宙的填充空間的物質和能量體趨於虛簿。時空的扭曲就會大大減少。這時正負的能量體吸引力減小。大天體因內部黑洞中的負能量體無法平衡而爆炸解體釋放出弱能量體,讓宇宙重新充實。所以宇宙每時每刻都在滅亡和生成,並且在無時無刻的產生邊界(黑洞),和填充邊界。

    所以宇宙沒有始終,它無時無刻都在生成和湮滅。因為空間的排它性產生的負能量體因不斷和正能量體不斷相吸中和,最終負能量體就會小小於正能量體。當中心被同時佔領時就很容易造成新的空間扭曲重疊。形成或強大的負能量體。造成大爆炸或大坍塌。這就是天體的湮滅。

    下節,光的形成

  • 6 # 墨印2

    沒有阻力,怎麼加速呢?

    噴射

    燃料是有限的……

    噴射速度也是有限的……

    那麼就不可能產生無限速度!

  • 7 # 一名普通老百姓

    深空飛行理論上已經無法再以地球為基準進行速度計算了,因為地球在圍著太陽轉,太陽在圍著銀河系中心轉,他們的繞來繞去的速度也不能忽略了,既然不好用乾脆不用,因此,深空飛行只能用灰常灰常遠的幾顆星的相對角度變化來測量你目前的速度、方向。

  • 8 # 刁博

    飛機在空中飛行的時候會受到空氣阻力的影響,空氣阻力會影響飛機的飛行速度。大氣層中高度越高,飛機飛行時受的空氣阻力就會越小,所以大型客機往往在距離地面10000米附近的高空飛行。

    若是衝出了大氣層,外太空中幾乎是真空,飛行器幾乎不會受到空氣阻力的影響。沒有了空氣阻力影響,依然有很多因素限制著飛行器的加速,飛行器並不能肆意加速。

    俄國的齊奧爾科夫斯基利用動量守恆最早給出了理想情況下火箭在發動機工作的情況下獲得的速度增量公式,ΔV=Veln(m0/m1)。這個公式被稱作齊奧爾科夫斯基公式,其中ΔV為速度增量,Ve為火箭噴出的物體相對於火箭的速度,m0和m1分別為火箭開始工作以及結束工作時的質量。從這個公式中可以看得出,要想讓火箭飛得更快,可以增加噴射物體的速度,以及採用多級火箭的方式。

    齊奧爾科夫斯基公式沒有考慮空氣阻力和天體的引力,在外太空中雖然沒有空氣阻力,不過天體的引力能夠約束著飛行器向外飛行。比如一個飛行器要飛出太陽系,在向外飛行的過程中會受到來自太陽的引力,此時太陽的引力是飛行器飛出太陽系的阻力。真正進行太空飛行的時候,來自天體的引力是必須要考慮的,並且是主導著飛行器怎麼飛行的關鍵因素。像我們熟悉的三個宇宙速度,都是建立在地球、太陽引力基礎上計算出來的。

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