"你对真正的力量一无所知"(五)

"你对真正的力量一无所知"(五)

上一篇叨叨到了负质量,有同学对此提出了疑义,确实,负质量理论目前远不如反物质理论那么扎实,反物质还在实验中实打实的制造出来了;而负质量理论甚至不如暗物质和暗能量,一种理论上无比扎实的存在,但也是全球最顶尖科学家们费劲脑汁也直接观测不到的一种存在。

为什么说暗物质和暗能量的理论无比扎实呢?因为这个是建立在广义相对论的基础上,如果你要质疑广义相对论,那就等于要推翻我们现有的物理大厦。

暗物质分布图(根据引力模型计算推测)

在目前的理论模型中,暗物质与暗能量只与引力发生相互作用,其余的三大基本力,强力,弱力和电磁力,都不与它发生相互作用,因此我们只能根据引力的效应计算出它们的存在,而无法被捕捉和被直接观测到。

4大基本力:引力,电磁力,弱力,强力

暗物质和暗能量能否被人类利用呢?不知道,目前也没有人能确切的知道,不过我们暂且还是对这个问题保持一个开放的态度;根据目前的理论计算,整个宇宙中我们传统意义上的物质的总量大约占4%点多,暗物质约占26%,其余约70%是暗能量,如果能被证实它们比反物质所具有的能量还强大,那可真是全人类的福音。

不过这不是我们今天的重点,今天想聊的是,即便我们实现了反物质/负质量物质/暗物质/暗能量这些牛逼名词的商业化利用,人类想变成类似银河帝国中的星际居民,在现有的成熟理论下(注意这里是指“成熟理论”,比如“虫洞理论”并不是一个被科学广泛接受的理论),我们还存在两个巨大的障碍,是我们绕不过去的,一个是重力加速度,另一个是超光速通信。

过载状态下的飞行员

今天先聊聊重力加速度,在飞行上的术语也叫“重力过载”。

为什么说这是一个巨大的障碍?因为很多同学觉得,假如我们解决了能量的问题,实现了超光速或者亚光速飞行,那征服宇宙不是不在话下了吗?或者有时我们看到新闻有诸如某某国家研制的新型火箭发动机理论上可实现30%的光速,宇航员3天就能到达火星,哎玛!每当看到此类的文章,我就心想你们家宇航员是铁做的吗?你算过从地球出发,几天到达火星,需要多大的加速度吗?

实际的火星登陆轨迹,要经过多次轨道调整。

下面我们就来简单的算算,假如你从地球出发,选择地火距离最近的日子发射,你还不走什么转移轨道之类的,我就假设你直线飞行,地火间最近的距离是5500万公里,假设你飞行器牛逼能达到30%的光速,我们先不考虑加速和减速,以这个速度飞行,你需要5500/(30x0.3)=611s到达火星,大概10分钟,确实很快对吧?

我们再考虑实际情况起飞后需要先加速,降落的时候需要先减速;总共3天时间,那么你先用一天半时间加速到这个30%的光速,飞行了几分后你就要考虑减速了,你再用一天半时间减速到0,在火星上降落。我们简单计算一下这个过程中宇航员承受的重力加速度有多大?

我们代入加速度公式a=(Vt-Vo)/t =300,000,000*0.3/(1.5*24*60*60)=696m/s,重力加速度1G是9.6m/s^2,696/9.6 = 72.5 G。

我们现在最优秀的战斗机飞行员或宇航员,最大能承受的重力过载是10个G,这个还只能是在短时内能承受。72个G的重力过载飞一天半时间,别开玩笑了!

在超过3个G的飞行过程中,我们普通人就基本不得动弹无法完成正常的动作了,想要和科幻电影中太空乘客一样喝着咖啡谈笑风生的,加速度不能超过1个G,有空的同学可以反过来算下以1G的加速度飞向火星我们需要多久。

即便我们先用1G的加速度用一年时间飞行加速到光速,然后光速飞往目标星球,比如到离我们最近的约4.2光年的比邻星,也需要好几年呢。想要做个银河系星际居民太遥远了!

照你这么说,朕的银河帝国不存在?

还是那句话,我们对真正的力量一无所知。

(未完待续)