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太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度

宇宙浩瀚無邊，自人類開始認識宇宙以來，就對星辰大海充滿了向往。然而，在這廣闊宇宙的背后，卻隱藏著一個對人類來說難以達到的條件——距離。我們都知道，宇宙自誕生開始就在不斷膨脹當中，而且膨脹的速度越來越快。這意味著如果人類的速度不能超過宇宙膨脹的速度，那么我們將永遠不知道宇宙有多大，更不會知道宇宙外面到底有什么。
太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度
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光速是一個物理學名詞，指的是光波在介質(zhì)中的傳播速度，光在空氣中的傳播速度是3.0×10^8m/s，在通過其他介質(zhì)時，光的速度就會變慢，比如光在玻璃中的傳播速度就會降到空氣中的三分之二。光在真空中的傳播速度是299,792,458 m/s，這個速度是目前自然界中物體運動的最大速度。
阻力是一種效果力，我們可以把它簡單理解為一種阻礙相對運動的力。以空氣阻力為例，空氣中的阻力是由于物體與空氣的互相作用引起的。假設(shè)物體的運動速度相同，空氣越濃密，物體在相同時間內(nèi)撞擊到的空氣分子越多，阻力就越大。就正在加速的物體而言，如果加速保持不變，在空氣越稀薄的地方運動受到的阻力就越小，速度也就越快。
按道理來說，宇宙是真空的，物體在沒有阻力的真空中飛行速度會越來越快，加速到光速，最后無限加速到超過光速。但事實上，人類發(fā)射的太空飛船在沒有空氣摩擦的宇宙中卻根本無法達到光速，甚至連光速的20%都達不到，這是為什么呢？
太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度
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我們總是認為物體在空氣中遇到的阻力都來自空氣，其實這種想法是錯誤的。就算宇宙是一個真空的環(huán)境，里面什么物質(zhì)都沒有，物體在宇宙中也不可能做到無限加速。舉個例子，1969年美國宇航員阿姆斯特朗第一個踏上了月球，當他第一次在月球上跳起時，并沒有直接飛到太空中去，其主要原因不是因為月球上稀薄的氣體成為了他的阻力，而是月球的引力變成了他的阻力。
根據(jù)萬有引力理論，任何物體只要有質(zhì)量就存在引力，宇宙中的日月星辰更是如此。如果你身處某個星球的萬有引力范圍內(nèi)，就會受到這個星球萬有引力的影響。所以當阿姆斯特朗在月球上跳起時，月球的引力向下拉扯他，讓他上升的速度越來越慢，最后回到月球的表面。
太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度
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再來說說宇宙的真空，實際上宇宙中很難形成真正的“真空”。我們所說的真空是空間里不存在空氣，但是宇宙中即使沒有空氣，還是存在著許多我們?nèi)庋蹮o法看見的輻射、例子和各種各樣的宇宙射線。真實的宇宙中間并不像我們在太空望遠鏡里看到的那樣空曠寂寥，反而更像是一個熱鬧非凡的派對。所以當我們的太空飛船在宇宙中高速運動的時候，就會和宇宙中的各種物質(zhì)發(fā)生摩擦與碰撞，最后減慢自己的速度。
千萬不要小看宇宙中那些我們看不見的“小東西”，就算是一個只有在顯微鏡下才能被發(fā)現(xiàn)的氫原子，都會對高速行駛下的太空飛船造成難以想象的破壞。就像高速飛行的飛機被小鳥撞壞一樣，如果只是看到靜止的飛機和小鳥，你很難想象一只小鳥會對飛機這樣的龐然大物造成什么傷害。而且飛船在宇宙中的飛行速度越快，這種破壞就越大，所以“光速”對現(xiàn)在的我們來說真的是一種無法觸及的速度。
太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度
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拋開我們?nèi)绾卧诙虝r間里克服光速帶來的影響不談，如果人類飛船的速度達到了光速，又會是一番什么樣的景象呢？
根據(jù)愛因斯坦的相對論，速度越快的物體時間流逝得越慢，當一艘飛船的速度達到光速，那么對于飛船上的人來說，時間就停止了。1971年，科學家將四臺原子鐘放在飛機上，讓飛機圍繞赤道環(huán)球飛行；地面上留下一臺原子鐘作為標準鐘，最后看飛機上四臺原子鐘和地面上原子鐘的時間差異。結(jié)果表明，飛機上的原子鐘時間比地面上的原子鐘時間更慢，
太空飛船 宇宙沒有空氣，飛船為什么不能達到光速科學家無法觸及的速度
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可能有朋友會問，如果人類達到了光速，會不會像科幻電影里那樣回到過去或者穿越未來呢？
答案可能沒有你想的那么簡單。如果太空中的飛船達到了光速，那么你會發(fā)現(xiàn)飛船上的時間將不再流逝。但是對于地球上的人來說，無論飛船上的時間停止了多久，地面上的時間還是正常運行的。所以當你在太空飛船上度過了一年的光速旅行再回到地球后，你會發(fā)現(xiàn)地球上的時間已經(jīng)過去了一年。也就是說，你穿越到了一年后的未來。

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