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1 # 純野生科學家
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2 # 知愈之行
光在我們的世界中是種神奇的存在,雖然說它幾乎沒有質量,但是依然還是物質,畢竟連電磁場都屬於物質。
那麼足夠多的光子能推動物體運動嗎?在理論上是可以的,但是卻很難。
光子在靜止的時候是沒有質量的,但是它能以光速運動,也就意味著存在動量,那麼按照動量守恆定律,光是可以推動物體的
目前有個比較令人期待的“突破攝星”計劃,是由霍金組織,就連“臉書”的大佬也參與在內。其中的“奈米飛行器”就是利用光子推動物體的技術,這個飛行器會有光帆,用來接收高能鐳射產生的光壓,這樣就能實現加速,他們的理想值是達到光速的百分之二十。
當然對比有人也覺得不現實,認為這門技術至少在工程上是實現不了,不過霍金喜歡挑戰極限,認為人類只有飛翔才是硬道理。
科學愛好者報到!
光能不能做為驅動飛船的動力?當然能。
宇宙恆星際航行,科學家設想過很多方案,甚至屁股底下綁核彈都設想過,但多數不切實際。
(核彈動力飛船……)
目前科學界比較流行的宇航驅動方式有如下幾種:
1.工質驅動。2.無工質驅動。3.其它方式(曲率驅動等過於概念化的東西)。
工質驅動就是各種火箭,包括化學火箭和電火箭、核火箭。都是透過爆燃,產生高速氣體流或物質流用於推進。優點:技術門檻低。缺點:需要攜帶大量燃料,重量高,速度慢、航程短。
無工質驅動就是問題中的光碟機動,也可以叫光壓驅動或輻射驅動。好比你在太空中按亮一隻強光手電,用“光柱”推著手電飛行。想著挺扯?一點兒也不。抬頭看天,看看咱們的能量之源——太陽。
巨大的太陽是一個熾熱的聚變反應堆,靠聚氫為氦的聚變反應產生大量光和熱。僅僅從中心到0.25太陽半徑是太陽發射巨大能量的真正源頭,也稱為核反應區。但這只是太陽巨大半徑的一小部分,剩餘75%半徑中的巨量物質為什麼沒有在太陽巨大的引力作用下向日心壓縮呢?答案就是 光壓 。在強光照射下小顆粒所受的光壓可以與所受萬有引力同數量級。這也就是為什麼當彗星在太陽旁透過時,它的塵粒與氣體分子會形成彗尾,就是“吹”的。可見,光壓(輻射壓)的力量並不小。
想像一下:一艘飛船,只攜帶幾噸的氕(氫的同位素),透過尾部一個開口的聚變裝置(聚變發動機),用聚變產生的巨大光壓就能加速到亞光速並持續航行幾十年……這不就可以恆星際移民了嘛!
光壓驅動的優點……顯而易見。缺點:技術門檻太高,離痴人說夢不遠。但渣以為,早晚有一天人類能攻克這一難關,向著星辰大海,前進!
我是科學痴章北海,拋棄繁複的計算公式,拒絕無聊的堆砌資料,科學其實也挺好玩的。