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1 # 火星一號
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2 # 無翅雄鷹2
按照教科書裡面來說,它會告訴你飛船永遠也達不到光速,它說質量將達到無窮大。。。。好吧!我找不到什麼試驗依據和推理來反駁這個推論。我只想弱弱地問一句,這個世界有達到光速的物質嗎?答案是“很多”,微觀世界裡面幾乎所有的微粒都具有這個能力。那為什麼微粒質量不是無窮大的?一個宏觀的宇宙飛船,它其實就是若干微粒構成的,,,,用腳趾頭想想問題吧。當然,你們都是愛因斯坦的粉絲,你們見不得這樣的異議,理解!
無論怎麼假設,都沒辦法把飛船加速到光速,無論加速多久都無法達到這個速度,這是物理定律所限制的。不過,為了滿足一下題主以及一些人的好奇心,我們可以從經典物理學的角度來對此做個簡單計算。雖然人體可以承受2g至3g的加速度,但考慮到光速很快,加速到光速所需的時間較長,所以還是以1g的加速度來加速最為合適。根據勻加速運動的規律可得:
vt=v0+at
其中vt即為光速c(299792458 m/s),a的大小為9.81 m/s^2,v0為0,把這些資料代入上式可得,所需的加速時間約為354天,差不多近一年的時間。另外,可以計算出對應的運動距離(s=1/2at^2)為4.58萬億公里,或者3.06萬天文單位,或者0.48光年。
不過,這裡再次強調,狹義相對論表明,有靜質量的物體不可達到光速,因為它們的動質量會隨著速度接近光速而變得無限大:
因此,在計算加速到接近光速的運動時,必須要考慮到相對論效應,勻加速運動的速度、時間和加速度計算公式需要改寫為如下形式(從靜止開始加速的情況):
例如,以1g的加速度加速到光速的90%,所需的時間為1.43年;如果加速到光速的99%,所需的時間為2.56年;如果加速到光速的99.9999%,所需的時間為7.02年;如果加速到光速的99.9999999%,所需的時間為10.37年。可以看到,速度越接近光速,繼續加速就越困難。從這個公式來看,當速度v趨於光速時,加速時間t則會趨於無窮久。
此外,當速度遠小於光速時,所需加速時間t很短,at<<c,則tanh(at/c)→at/c,所以上式就退化為我們在經典物理學中所使用的勻加速運動公式。
有關速度越趨於光速,越難加速的現象早已經在粒子加速器中得到證實,在斯坦福線性加速器(SLAC)中,電子在加速僅30釐米之後,速度已達0.995c。而隨後再繼續加速3.2公里的距離,電子最終的速度只達到了0.999999995c。