能量 忽视一切阻力,一艘飞船能否通过原子核衰变增加至光速的99%?
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飞船加速就是要不断地给飞船提供能量,人类目前已经实现了将离子束加速到极为接近光速,是由于粒子的质量十分小,加速到光速的99%所需的能量人类也撑得住。但是人造的飞船还不能,是由于现代人类的飞船推进方式是烧化学燃料,化学燃料燃烧器快,燃烧效率却不够高,通常很短的时间就消耗完了,飞船不能获得充足的能量,根据能量守恒定律可以算出飞船无法达到光速。核裂变伴随质量损失,一部分能量就以热量、射线等方式辐射出来,可以通过一定方式转换为飞船可以利用的形式,是可以用来推动飞船的,只是飞船携带的核裂变原料也会是有限的。
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原子核衰变不是核聚变和核裂变,并不能释放出巨大的能量,释放出的能量很微弱。目前核衰变最直接的应用就是制作核燃料电池,旅行者号之所以能够工作这么久,就是因为携带了利用核衰变供电的电池。
在理论上,正反物质湮灭的质能转化率能够达到100%。而可控氢核聚变只能达到0.7%左右的能源利用率,铀核裂变更低不到0.09%。核衰变释放的能量目前还没有办法应用于飞船推动。而且很明显,即使要应用也是用核聚变或者核裂变能,效率要高上很多。
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因此,如果飞船是在太空航行,消除的只是普通物质产生的阻力。那么,当飞船的速度接近光速时,量子空间的效应便会显现出来,阻止飞船的进一步加速。
【 能量|忽视一切阻力,一艘飞船能否通过原子核衰变增加至光速的99%?】如果我们坚持给飞船输入动力,那么其产生的结果,并不是飞船的加速,而是飞船的解体。随着飞船的逐层解体,其分解的部分会获得一定的加速度。只有当飞船完全解体为光子时,才能够使其速度达到光速。
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