宇宙還存在一個速度限制,但不是光速,環境才是人類真正的障礙

如果我問你宇宙中的最大速度是什麼那麼你肯定會回答是光速,因為在人類的認知之中,光速就是最快的速度。但是想要達到光速的條件十分嚴苛,甚至可以說人類是無法達到光速的。而在宇宙中,除了光速之外還有一些比光速低的速度極限在制約著人類的速度,這其中就有像膠子和引力子等沒有質量的粒子,因為沒有質量所以這兩種粒子的速度能夠輕鬆接近光速。

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但是這兩種粒子包括光子的速度都有一個先決條件,也就是必須是在真空之中,我們一般認為真空之中沒有能引力所以光的速度才能那麼快,但是恰恰相反,真空並不是真正的空。真空中的物質對於光來說恰恰是限制它速度的枷鎖。真空是在物理學含義上是一種無存在任何物質的空間狀態,因此在沒有物質的真空中,需要介質才能傳播的聲音,在真空中無法傳播。

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但是不需要介質的電磁波卻不受影響。但是物理學上定義的真空僅僅只是理想中的一個狀態,事實是,在現代科學技術裡,這種真空根本無法實現,因此,在現代真空技術裡,真空指的是一個特定的空間裡,空間內部的部分物質被排除,使這個空間內部的的壓力小於一個標準的大氣壓。那麼這個空間就是真空狀態。很多的一些產品包裝寫的真空包裝就是這麼來的。

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在自然環境裡,只有宇宙空間才是最接近真空的空間,注意,是接近。宇宙空間並不是真正的真空,雖然叫做真空,但是其中依然存在有很多物質。 例如在宇宙空間中每一立方厘米就有0。1個氫原子和氫分子等物質構成的星際氣體。星際氣體是由分子組成的一種氣體物質。一般情況下星際氣體呈現中性,且只有在熱巨星和超巨星旁邊才會發生電離現象。人類第一次發現星際氣體是在E恆星和恆星之間

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在1904年德國天文學家哈特曼在獵戶座S星的光譜上發現一條疊加在上面的沒有任何移動軌跡的鈣吸收線,這表明這些鈣蒸氣並不隨恆星運動,這種氣體和恆星並沒有什麼關係。而在這之後科學家又發現了很多類似的情況。因此才確定這些蒸氣是就是恆星形成的基礎,當這些星際氣體的密度增加到一定程度的時候,這些氣體便形成一團氣體雲,然後這些氣體雲便開始不斷縮小,然後開始坍縮,並在劇烈的活動中變成一顆恆星。

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此外宇宙中還充滿了熱輻射,這是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發的傳熱方式。這種輻射不依賴與任何外界條件而進行。它是熱的三種主要傳導方式之一。任何物體在發出輻射能的同時,也都在吸收周圍物體發射的輻射能。物體輻射出的能量和吸收的能量之差,就是它傳遞出去的淨能量。物體的輻射能力也會隨著溫度的升高而增加。這種熱傳導方式是一種非接觸式的傳熱,在真空中也能進行,所謂的紅外線加熱就是利用了熱輻射規律。

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除了熱輻射以外宇宙中還有各種高能帶電粒子和等離子體。比如離我們最近的銀河宇宙線,銀河宇宙線顧名思義就是來自銀河的宇宙射線,這種射線由高能粒子流組成,人類能後觀測到的能量超過10電子伏的宇宙線基本上都來自銀河系,當然這和我們處於銀河系範圍內是分不開的,除此之外,在中、低緯度地面所觀測到的宇宙線,也是銀河宇宙線以及大氣互相作用所產生的次級宇宙線。

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一般來看,地球上能接收到的銀河宇宙線的強度和太陽活動有關,在太陽活動旺盛的時期,銀河宇宙線的強度就低,而在太陽活動較低的時期,銀河宇宙線的強度就高,也就是說銀河宇宙線的活動週期和太陽的活動週期是相反的。銀河宇宙線的主要成分是氫和氦,一般動能在2。4*10電子伏以上的李志忠,氫和氦都佔了99。5%的成分,而其他元素只佔0。5%。這種成分比例常常被稱為宇宙線元素丰度。雖然銀河宇宙線的高能帶電粒子通量較小,但還是會對航天器產生影響,像是執行軌道、材料、零部件等。

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而另一種粒子對於航天器的影響則十分之大,那就是中微子輻射,中微子是一種很難觀測的粒子,它有三種形態,分別是電子中微子、μ(繆子)中微子和τ(陶子)中微子,雖然形態不同,但是所有的中微子都是不帶負荷的,它們不參與電磁之間的相互作用和強相互作用,卻參加弱相互作用和引力相互作用。中微子的質量非常小,太陽、加速器、核電站之類的地方都能產生大量中微子。由於和物質之間的相互作用十分微弱,它們可以輕易的穿過各種物質,甚至星球。宇宙中的中微子有許多種產生方式,像是在宇宙大爆炸中產生的宇宙背景中微子,還有高能宇宙線粒子射到大氣層,與其中的原子核發生核反應,產生π、K介子,這些介子再衰變產生中微子,這種中微子叫‘’大氣中微子‘’。

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另外還有一種能量極高,破壞性極強的中微子,這種中微子是宇宙線中高能質子與宇宙微波背景輻射的光子碰撞產生π介子,這個過程叫‘’光致π介子‘’,π介子衰變產生高能中微子,這種中微子能量極高。由於高能量的特性這種中微子在穿過航天器的時候,會對航天器造成比較大的影響。

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所以說,宇宙中的真空並不是純粹的真空,只是指宇宙環境下的真空。沒有人證明過在純粹的真空中可以傳遞光,因為目前人類還沒有發現或是製造出那樣的真空環境,光在宇宙中傳播是因為宇宙中的物質為光提供了傳遞媒介,而人造真空中,玻璃和空氣也可以作為光傳播的介質。所以說真正限制人類速度的並不是光,而是人類本身所處的環境。謝謝觀看,敬請關注。