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1 # 火星一號
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2 # j菸嘴
幽浮有時候會發出綠色的光,傳說可以治癒一切疾病!我認為這種綠色的光就是光爆所產生的!當幽浮瞬間加速突破光速時空的震動頻率會被區域性改變!人體一切的細胞包括整個人體都有基本粒子組成!我認為當瞬間時空震動頻率被增強!也許會出現粒子重組的現象發生!!!
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3 # 石鼎文
整合目前所有理論之後,光速是不可以超越的,目前依然對光的認識中存在兩個分歧的論點,一光為粒子,二光為宇宙背景場的效應速度(電磁場)。從核反堆中激發出的藍光,一方認為超光速,而一方認為沒有超光速!整合黑洞與普通引力場後,我們對於引力波場假設,並求解,它的第一微分方程,g`=Kg的解為放射性衰變物質,方程式先期假設為環軌速度是光速C,透過第類守恆系統的方程求解時,存在變頻振盪,它的極限速率C,存在力速變,與以上微分對照,可以認為,當速度近光速時,系統存在變頻振盪,併產生幅射現象!就是說任何物質當它的運動速度無限趨於光速時會產生幅射效應!
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4 # 千辰八霸天文宇客
前方都推測得很好,我也就從個人理解來說說自己的淺見。
我們對音障都不陌生,不過光障還是第一次聽說。
我們沒有看到過光障,因為由相對論的限制,所有物質都無法達到並突破光速。那就得從理論上推測“當物體突破光速存不存在光障了”。
先來了解一下什麼是“音障”?音障又叫聲障,是一種物理現象,通常是航空器在高空飛行時速度接近音速(340m/s),航空器會追上自身發出的音波,音波疊合累積就形成了震波,對飛機的繼續加速形成障礙,就像有一堵無形的牆阻止飛機前行,還會致使飛機下墜。
如果突破音障,達到超音速,飛機正前方就會形成一個圓錐形的音錐震波,其它人聽起來就像要爆炸的聲音一樣,這種就稱為音爆。
突破音障的第一人是伊格爾。
現在來了解什麼是光障?光障是由音障引申而來。相對論中說明了任何實物粒子的速度都不會達到光速(c=3×10⁵km/s),只會無限接近光速,科學上稱為亞光速。這讓光速就像原來無法突破的音速一樣的屏障,為光障。
所以光障當然是存在的,並且目前的科技水平無法突破。
光與聲音都是波,但兩者有很大差別。聲音可依靠氣體、水等介質傳播,但光的傳播在狹義相對論中被否定了傳播的介質,認為是時空的問題。
如果能突破光障(也就是超光速),那已不是物體的運動了,而是時空的穿越了。比如量子糾纏就是超光速,還有宇宙膨脹速度也是超光速。
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5 # 孤煙45280942
物質擁有能量的多少主要體現在物質本身,額外的能量則體現在物質溫度上,而溫度的高低是由物質微觀粒子的振動來體現的。粒子的振動也是物質在空間中的一種運動方式。從空間的角度看,溫度是自有能量的被動運動,而速度是獲得能量的主動運度。因此速度能對溫度產生影響,這種影響在低速下輕微,可忽略不計,速度上升則溫度上升,低速階段加速時升溫緩慢,高速階段加速時升溫巨烈,當無限接近光速時,物質溫度高到不能自持而瓦解量子化,可以這樣說,一個速度對應一個溫度。
一個不在任何星系及天體群中的,孤獨的流浪天體,它的溫度最終由它的速度決定,速度是它的溫度底線(物質衰變也能增加溫度),某種意義上講,速度也是溫度。不過具體多大的速度對應多高的溫度就沒人知到了,大概100千米/每秒能對應—250℃吧。
光障一定存在,而且是物質不可突破的。但這並不意味著光速不可戰勝,科學上認為光線能被黑洞捕獲,其實這就是戰勝了光速。至於人類將來如何戰勝光速?現在沒人知到。
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6 # 講科學堂
在飛行器的速度達到0.9馬赫(0.9倍音速,大約每小時950千米)的時候,飛行器區域性的空氣流動速度會達到音速,產生激波。這會使飛行器受到的空氣阻力大大增加,這就是音障。
圖:音爆雲
音爆產生的原因是:飛機的速度達到聲速時,聲音來不及擴散出去排開前方的空氣,使空氣受到飛行器的壓縮,在飛機前方形成一個密度較大的空氣層。這會使得前方空氣對飛行器的壓力大增,阻礙飛機速度的增加。這就是所謂的音障。
順便說一下,上圖的音爆雲和飛機突破超音速一點關係都沒有。它是飛行速度達到一定程度,飛機前後氣壓差增大,導致飛機後部空氣中的水蒸氣凝結而形成的。
對於我們生活的這個宇宙來說,光速就是資訊傳遞的極限速度,一切有質量的物質都無法達到光速。阻止物質達到光速的是這個宇宙的物理法則。愛因斯坦的狹義相對論告訴我們:當有靜止質量的物體被加速時,質量會隨著速度的增大而增加。這使得加速物體需要的能量就越多。當速度達到光速時,質量就變得無窮大了。因為我們無法提供無窮多的能量,所以也無法使物體到達光速。
上式就是狹義相對論的質量公式。m是質量,m0是靜止質量,v是速度,c為光速。
綜上所述,音障和光速限制在物理原理上是完全不同的。音障是可以突破,而光速限制是在目前的物理法則中無法突破的。
但光速的限制擋不住科學家的想象力,有科學家設想,如果使飛行器前方的空間收縮,後部空間膨脹,就可以“繞過”光速的限制,從而突破光速。這就是所謂的“曲速飛行”。這個設想在理論上是不違背相對論的,但實際上,即使窮盡整個太陽系的能量也無法滿足曲速飛行的能量需求。
圖:曲速飛行
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7 # 雪舞200324376
咦,不是給你講過麼?光障不就是“黑洞”囉;或者是生命存在“穿越”式感覺的根本性自然原因丶因素的必然性條件啵!
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8 # 科學探索菌
可能許多人都知道,當飛行器在大氣層中的運動速度接近音速時,再想提速就很困難了,此時飛行器遇到了不易逾越的鴻溝——音障。
聲音本質上就是聲源發出的聲波。自然界中除了聲音,還有光,光也是一種波,稱之為光波。耳朵接收到了聲波,眼睛接收到了光波,於是我們便感知到了這繽紛的世界。
此時腦洞一開,我想到了一個問題:既然聲波和光波有很多相似之處,自然界中存在音障,那麼存在光障嗎?
為了弄明白這個問題,我們先了解一下與聲音相關的知識和音障。
什麼是音障?眾所周知,聲音在空氣中的傳播速度是有限的,在空氣中高速運動的物體的速度是可以超過聲速的。當飛行器的移動速度達到0.9倍音速(即0.9馬赫),時速大約1000公里左右,就會產生區域性激波,空氣阻力便會劇增,阻礙物體的運動,這就是音障。
聲音的本質是聲波,聲波是一種機械波,需要依靠彈性介質來傳播。聲源的振動引起臨近的介質跟著一起振動,形成了疏密相間的縱波(波的傳播方向與振動方向一致),並向四面八方擴散開來,這就是聲音產生的原因。通常我們所說的聲音它的聲波頻率在20 Hz~20 kHz之間,此外還有人耳聽不到的次聲波以及超聲波。
聲音依靠介質傳播,必然會受介質制衡。在標準大氣壓和室溫(15℃)條件下,聲音在大氣層內地表附近傳播時的速度大約為340米每秒。聲音在介質中的傳播速度並不是恆定的,它會受介質的型別及其密度的影響。聲音在空氣中的傳播速度就會受溫度影響,因為溫度越高,區域性空氣的密度就會越小,聲音的傳播速度也會變慢。此外大氣層的密度是呈梯度分佈的,海拔越高,空氣越稀薄,相應的聲速也就越慢。
當然聲音的傳播速度也不可能無窮大。聲音只能在彈性介質中傳播。如果介質是剛體(不可壓縮),聲音的傳播速度就會無窮大,還好剛體在現實世界中是不存在的。
現在來了解一下,為什麼會產生音障?物體只要在空氣中運動,就會受到空氣阻力影響,物體也會對空氣產生反作用。飛行器在空氣中運動時會引起周圍空氣的振動形成聲波,聲波是連續不斷擴散的。當飛行器的運動速度接近音速時,聲波來不及擴散,空氣被壓縮、密度升高,形成一堵無形的“氣牆”阻礙飛行器的運動,還會使飛行器產生劇烈的抖動、甚至失控,這便是音障。這裡的“氣牆”其實就是空氣受壓縮後累積形成的激波。其實不僅在空氣中存在音障,水中也一樣存在。
上圖為激波示意圖
當物體的運動速度接近或者超過音速時,這些激波面上的聲波能量高度集中,這些聲音傳到人耳中會產生強烈而短暫的爆鳴感,這被稱之為音爆。這種聲波能量相當強大,當超音速飛機低空飛行時,甚至能夠震碎地表建築物的玻璃。
激波實際上是看不到的,人肉眼之所以能看到,那是因為空氣中的水蒸氣在聲波能量的高壓作用下產生了凝結,便形成了肉眼可見的錐形激波(如下圖所示)。
要想突破音障,就要大幅度提高發動機的推力。由於萬米高空處的的大氣比較稀薄,阻力比較小,目前的超音速飛機在幾萬米的高空可以達到10馬赫左右的速度,大約每秒3公里。步槍子彈的初速度就可以達到2馬赫。
存在光障嗎?透過上面的介紹,相信大家已經對音障有所瞭解,下面來介紹光障。
光波與聲波雖然類似,但並不相同,光是電磁波,光的傳播不需要介質,可以在真空中傳播。聲音是實物粒子的波動,而光則是電磁場的波動。光在真空中的傳播速度大約為30萬千米每秒,空氣中的光速與之近似。
如圖所示,電磁波是一種橫波。
眾多實驗已經證明,當有靜止質量的物體的運動速度越來越接近光速時,它的質量也會變得越來越大。這被稱之為質增效應。根據質能方程,能量和質量是物體同一屬性的不同度量方式,物體的動能增加,質量也會跟著增加。理論上而言,如果物體的運動速度達到光速,那麼它的質量將會變得無窮大。可見,物體的運動速度永遠也不可能達到光速,真空中的光速是宇宙間物體運動速度的極限。
上圖為質速關係公式
透過分析相對論中的質速關係,可以發現:當物體的運動速度越接近光速時,其質量增幅也會上升的越快。這與物體運動速度接近音速的情況類似,當物體的運動速度接近音速時,阻力便會劇增。在這兒,當物體的運動速度接近光速時,物體的質量也會劇增,巨大的慣性將阻礙物體繼續加速。即使耗盡全宇宙的能量,也不能將一個物體加速至光速。此外,當物體的質量達到一定臨界值時,其會在自身引力的作用下發生坍縮,形成黑洞。
這便可以稱之為光障,即物體的運動速度永遠也不能達到光速,只能無限接近於光速。從上面的介紹中可以看出,音障和光障的產生機制是不同的。
光速不可超越?自然界中不是存在一些超光速現象嗎?這又怎麼解釋?
自然界中確實存在一些超光速現象。例如:宇宙空間的膨脹速度超光速,140億光年外宇宙的膨脹速度就超過了光速;量子糾纏的感應速度超光速。不過需要注意,這兩種超光速現象都不涉及物質的運動(資訊的傳遞本質上也是物質運動)。宇宙空間的膨脹並不涉及物質運動,這並不違反相對論;此外,量子糾纏也不能用來超光速傳遞資訊,因此用量子糾纏來實現遠距離實時通訊是行不通的。對於那些因觀測導致的天體視運動速度超光速,這根本就不是超光速。
值得一提的是,自然界中還存在一種偽超光速現象,這裡超的不是真空中的光速,而是光在其它介質中的傳播速度。比如,光在水中的傳播速度大約為真空中光速的75%,如果此時有帶電粒子的運動速度超過了此時水中光的傳播速度,那麼就產生了“超光速”現象。在這種現象中還會產生切倫科夫輻射,其特徵是產生藍色輝光,在核反應堆的重水中就可以觀察到這種現象。是不是有點“光爆”的感覺?
上圖為重水反應堆中的切倫科夫輻射
結語綜上所述,確實存在光障,但與音障又有所不同,光障是不可突破的,光障和音障的產生機制也是不同的。
授人以魚,不如授人以漁。根據聲波和光波的相似性,我們從音障推想到光障,這屬於類比推理,是一種常見的邏輯思維方式。類比推理是從特殊到特殊,歸納推理是從特殊到一般,演繹推理是從一般到特殊。
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9 # 鄭繼文1
當物體突破光速時,會有類似音障的光障嗎?
音障一般是指物體在大氣層內以超音速運動時受到空氣阻力,超常壓縮空氣,引起空氣震盪,發生的音爆現象。
我們知道,聲音在介質中傳播與介質的密度和成分有關,一般來說,在正常大氣壓中,聲速在大氣層內每秒365米左右,大氣密度低聲速要低些。當氣體密度高時,聲速可能會達到每秒500米左右或更高。年輕時,在油田從事測井工作,如果油井套管在憋氣狀態,壓力錶壓力0點2兆帕以上,或高達1兆帕以上時,聲速往往都在每秒500米到700米。這時候,當我快速完全或開啟放氣閥門後,天然氣會呼嘯而出,閥口的氣體會形成錐狀氣尖,如燃燒般形成藍色錐頭 。猛烈噴出的天然氣會帶動周圍的空氣在震盪中極速盤旋上升,引起的空氣震盪嘯叫震耳欲聾。這時候,在空氣狂嘯中,套管頭也令人恐怖地劇烈擺動。這時候,腳下的大地也一樣令人恐怖地劇烈顫抖。這時候,耳朵會在大腦嗡的一聲中,暫時失去聽覺。顯然,這時候的天然氣噴出速度已經超過了音速。你可能覺得我的描述過於誇張,會問,你就不怕。實際上,第一次感到心臟都會蹦出來。不過,因為在當時,經常要進行如此操作,時間長了,也就習慣了,不覺得多麼可怕了。
可見,物體超音速在大氣層內飛行,一旦遇到音障是多麼可怕!
我們可以看到,當人類研製的飛行器還在大氣層內低於音速飛行時,突破音速飛行,對於當時的認知來說,簡直是噩夢,音障也是一個非常難以克服的障礙。但是,距第一駕螺旋槳飛機翱翔藍天之後,僅僅不到幾十年,超音速飛機突破音障,飛向藍天 。現在最快的大氣層內飛行器已經達到了每秒上千米,也就是說,已經超過了,聲音在空氣速度365米的三倍還多。
當然,超光速在太空飛行,克服的不是空氣阻力,而是常規空間張力。
我們知道,光子靜止質量為零這個假定值與光速有關。一旦一個靜止質量不為零的物體以光速在太空飛行,或者太空飛船這樣龐大的的物體以光速或超光速飛向太空,空間張力足以讓其化為烏有。但是,如果這種類似音障的東西,也如你說的光障,阻礙人類走向太空,我想,人類還是有辦法的,猶如克服音障一樣,找到克服空間張力的超光速飛航模式來。設想,如果空間存在空間張力,或空間彎曲,以及黑洞存在的模式。那麼,人類肯定會找到一種壓縮空間的方式飛向太空。到那時,克服光障可能不是問題了,僅僅需要根據材料力學,研究出新材料,以一定的重力加速就可以實現超光速飛行了。
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在地球上,當物體的速度突破音障時,將會發出巨大聲響的音爆,並有可能在物體周圍形成音爆雲。那麼,是否存在類似於音障的光障呢?當物體突破光速時,又會產生什麼現象呢?
根據狹義相對論,真空光速c是最快的局域速度,物體或者有效資訊的傳播速度不可能突破光速,而且有靜質量的物體還不可能達到光速。真空光速可以說是“光障”,沒有物體可以突破,也沒有人知道突破“光障”會產生什麼現象。
不過,在某些情況下,“超光速”是存在的,並且也會產生標誌性的現象,這就是切倫科夫輻射。
光在介質中的傳播速度會放慢,例如,光在水中的速度為真空光速的75%。如果帶電粒子(如電子、質子)在水中的傳播速度超過0.75c,這就會出現突破“光障”的現象,產生光子震波,發出藍色的切倫科夫輻射,這是一種短波電磁輻射。切倫科夫輻射通常出現在核反應堆中,這種現象可以用來研究高速運動的帶電粒子。
需要注意的是,在切倫科夫輻射效應中,帶電粒子所超過的光速是相速度,而不是波前速度。光在介質中傳播時,由於介質中的電子會吸收光子進入更高的能級,然後電子又會輻射出光子,躍遷回原來的能級,這個過程需要經歷一定時間,從而使光在介質中的傳播速度看起來變慢了。事實上,光本身的波前速度是沒有發生變化的。
另外,考慮到空間本身結構的膨脹速度,在空間中的星系相隔超過140億光年之後,它們之間的退行速度會大於光速。這種“超光速”現象所造成的後果是我們永遠也不可能觀測到現在位於140億光年之外的星系,因為它們在超光速遠離而去,無論經過多長的時間,它們發出的都無法走完去往銀河系的路程。
值得強調的是,星系也沒有真的相對於背景空間做超光速運動。因為這種超光速現象是由空間本身結構的膨脹所引起的,而空間膨脹不會受制於狹義相對論。