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首页 » 常识 » 诊断 » 宇宙还存在一个速度限制,但不是光速,环境
TUhjnbcbe - 2023/9/22 20:30:00

如果我问你宇宙中的最大速度是什么那么你肯定会回答是光速,因为在人类的认知之中,光速就是最快的速度。但是想要达到光速的条件十分严苛,甚至可以说人类是无法达到光速的。而在宇宙中,除了光速之外还有一些比光速低的速度极限在制约着人类的速度,这其中就有像胶子和引力子等没有质量的粒子,因为没有质量所以这两种粒子的速度能够轻松接近光速。

但是这两种粒子包括光子的速度都有一个先决条件,也就是必须是在真空之中,我们一般认为真空之中没有能引力所以光的速度才能那么快,但是恰恰相反,真空并不是真正的空。真空中的物质对于光来说恰恰是限制它速度的枷锁。真空是在物理学含义上是一种无存在任何物质的空间状态,因此在没有物质的真空中,需要介质才能传播的声音,在真空中无法传播。

但是不需要介质的电磁波却不受影响。但是物理学上定义的真空仅仅只是理想中的一个状态,事实是,在现代科学技术里,这种真空根本无法实现,因此,在现代真空技术里,真空指的是一个特定的空间里,空间内部的部分物质被排除,使这个空间内部的的压力小于一个标准的大气压。那么这个空间就是真空状态。很多的一些产品包装写的真空包装就是这么来的。

在自然环境里,只有宇宙空间才是最接近真空的空间,注意,是接近。宇宙空间并不是真正的真空,虽然叫做真空,但是其中依然存在有很多物质。例如在宇宙空间中每一立方厘米就有0.1个氢原子和氢分子等物质构成的星际气体。星际气体是由分子组成的一种气体物质。一般情况下星际气体呈现中性,且只有在热巨星和超巨星旁边才会发生电离现象。人类第一次发现星际气体是在E恒星和恒星之间

在年德国天文学家哈特曼在猎户座S星的光谱上发现一条叠加在上面的没有任何移动轨迹的钙吸收线,这表明这些钙蒸气并不随恒星运动,这种气体和恒星并没有什么关系。而在这之后科学家又发现了很多类似的情况。因此才确定这些蒸气是就是恒星形成的基础,当这些星际气体的密度增加到一定程度的时候,这些气体便形成一团气体云,然后这些气体云便开始不断缩小,然后开始坍缩,并在剧烈的活动中变成一颗恒星。

此外宇宙中还充满了热辐射,这是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的传热方式。这种辐射不依赖任何外界条件而进行。它是热的三种主要传导方式之一。任何物体在发出辐射能的同时,也都在吸收周围物体发射的辐射能。物体辐射出的能量和吸收的能量之差,就是它传递出去的净能量。物体的辐射能力也会随着温度的升高而增加。这种热传导方式是一种非接触式的传热,在真空中也能进行,所谓的红外线加热就是利用了热辐射规律。

除了热辐射以外宇宙中还有各种高能带电粒子和等离子体。比如离我们最近的银河宇宙线,银河宇宙线顾名思义就是来自银河的宇宙射线,这种射线由高能粒子流组成,人类能后观测到的能量超过10电子伏的宇宙线基本上都来自银河系,当然这和我们处于银河系范围内是分不开的,除此之外,在中、低纬度地面所观测到的宇宙线,也是银河宇宙线以及大气互相作用所产生的次级宇宙线。

一般来看,地球上能接收到的银河宇宙线的强度和太阳活动有关,在太阳活动旺盛的时期,银河宇宙线的强度就低,而在太阳活动较低的时期,银河宇宙线的强度就高,也就是说银河宇宙线的活动周期和太阳的活动周期是相反的。银河宇宙线的主要成分是氢和氦,一般动能在2.4*10电子伏以上的李志忠,氢和氦都占了99.5%的成分,而其他元素只占0.5%。这种成分比例常常被称为宇宙线元素丰度。虽然银河宇宙线的高能带电粒子通量较小,但还是会对航天器产生影响,像是运行轨道、材料、零部件等。

而另一种粒子对于航天器的影响则十分之大,那就是中微子辐射,中微子是一种很难观测的粒子,它有三种形态,分别是电子中微子、μ(缪子)中微子和τ(陶子)中微子,虽然形态不同,但是所有的中微子都是不带负荷的,它们不参与电磁之间的相互作用和强相互作用,却参加弱相互作用和引力相互作用。中微子的质量非常小,太阳、加速器、核电站之类的地方都能产生大量中微子。由于和物质之间的相互作用十分微弱,它们可以轻易的穿过各种物质,甚至星球。宇宙中的中微子有许多种产生方式,像是在宇宙大爆炸中产生的宇宙背景中微子,还有高能宇宙线粒子射到大气层,与其中的原子核发生核反应,产生π、K介子,这些介子再衰变产生中微子,这种中微子叫大气中微子。

另外还有一种能量极高,破坏性极强的中微子,这种中微子是宇宙线中高能质子与宇宙微波背景辐射的光子碰撞产生π介子,这个过程叫光致π介子,π介子衰变产生高能中微子,这种中微子能量极高。由于高能量的特性这种中微子在穿过航天器的时候,会对航天器造成比较大的影响。

所以说,宇宙中的真空并不是纯粹的真空,只是指宇宙环境下的真空。没有人证明过在纯粹的真空中可以传递光,因为目前人类还没有发现或是制造出那样的真空环境,光在宇宙中传播是因为宇宙中的物质为光提供了传递媒介,而人造真空中,玻璃和空气也可以作为光传播的介质。所以说真正限制人类速度的并不是光,而是人类本身所处的环境。谢谢观看,敬请

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