忽視一切阻力,一艘飛船能否透過原子核衰變增加至光速的99%?

忽視一切阻力,一艘飛船能否透過原子核衰變增加至光速的99%?

飛船加速就是要不斷地給飛船提供能量,人類目前已經實現了將離子束加速到極為接近光速,是由於粒子的質量十分小,加速到光速的99%所需的能量人類也撐得住。但是人造的飛船還不能,是由於現代人類的飛船推進方式是燒化學燃料,化學燃料燃燒器快,燃燒效率卻不夠高,通常很短的時間就消耗完了,飛船不能獲得充足的能量,根據能量守恆定律可以算出飛船無法達到光速。核裂變伴隨質量損失,一部分能量就以熱量、射線等方式輻射出來,可以透過一定方式轉換為飛船可以利用的形式,是可以用來推動飛船的,只是飛船攜帶的核裂變原料也會是有限的。

忽視一切阻力,一艘飛船能否透過原子核衰變增加至光速的99%?

原子核衰變不是核聚變和核裂變,並不能釋放出巨大的能量,釋放出的能量很微弱。目前核衰變最直接的應用就是製作核燃料電池,旅行者號之所以能夠工作這麼久,就是因為攜帶了利用核衰變供電的電池。

在理論上,正反物質湮滅的質能轉化率能夠達到100%。而可控氫核聚變只能達到0。7%左右的能源利用率,鈾核裂變更低不到0。09%。核衰變釋放的能量目前還沒有辦法應用於飛船推動。而且很明顯,即使要應用也是用核聚變或者核裂變能,效率要高上很多。

忽視一切阻力,一艘飛船能否透過原子核衰變增加至光速的99%?

因此,如果飛船是在太空航行,消除的只是普通物質產生的阻力。那麼,當飛船的速度接近光速時,量子空間的效應便會顯現出來,阻止飛船的進一步加速。

如果我們堅持給飛船輸入動力,那麼其產生的結果,並不是飛船的加速,而是飛船的解體。隨著飛船的逐層解體,其分解的部分會獲得一定的加速度。只有當飛船完全解體為光子時,才能夠使其速度達到光速。