宇宙中基本没有阻力,火箭发动机不停工作,可以无限接近光速吗?

2018-10-26 12:23:52投稿人 : 青岛本地网围观 : 1819 次0 评论

速度会越来越接近光速,不过也有两个前提:燃料无限多、推力无上限,我们都知道,外太空几乎没有气体阻力,因此在不考虑大天体的引力条件下,火箭的飞行显得格外简单。

只要保证屁股后面持续喷火即可,动量守恒告诉我们,只要有物质向后喷出,那么火箭主体就能朝相反方向加速运动。因此在这个层面上,只需要火箭携带的燃料无限多,那么就能一直加速下去。

如果物体受到的合外力不为零,它将获得与合外力方向相同的加速度。加速大小与合外力的大小成正比,合外力越大,加速度就越大菜叶网。因此,受到合外力不为零的物体将会不断加速运动。

宇宙几乎是真空的状态,只要火箭发动机不断工作,合外力不为零,火箭就能不断加速。然而,火箭不能无限加速,也无法到达光速,只能接近光速,宇宙中确实可以认为没有阻力,没有空气阻力,但是引力却是无所不在的。

也许你能找到一个引力相对平衡的一个点,也许这只是相对于某个系统内的平衡,在更大范围内却不一定能够使引力平衡。再退一步菜叶网,就算某个小范围内引力平衡,可以视为没有阻力,但是一旦给了一个加速度,必然离开这个区域,然后,就又开始受到来自四面八方的引力的影响。

理论上在火箭发动机不断工作下,达到无限接近光速是可能的,受狭义相对论质增效应影响,在“燃料质量/火箭整体质量”趋近于“1”时,最终速度的极限为光速,其他情况的极限都小于光速。

但实际却是一个不可操作的问题,因为在飞船越来越接近光速时会有一个质增效应,即速度在约接近光速是,质量趋向于无限大,然而无限大的载荷下,没有任何一具发动机可以再让速度增加。

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