如果在太空中不斷在飛船後扔炸彈,理論上飛船速度能疊加到無限接近光速嗎?

時間 2021-05-30 00:08:38

1樓:喬捷

我來給你個通俗易懂的解釋,飛船在太空裡是沒有補給的,你帶多少炸彈上去就只能炸多少,炸彈炸完了最大速度也就定了,那麼多帶點炸彈呢?炸彈帶的越多,飛船就越重,炸彈給飛船的加速度就越小,所以並沒有卵用。變成理論就是齊奧爾科夫斯基火箭方程:

ΔV = Ve*ln(m0/m1)

2樓:趙泠

扔的是裝填了炸藥的炸彈或者原子彈的話,不要說接近真空光速了,達到真空光速的0.2%都是不可能的。可以看這裡的計算:

如何用計算證明工質推進飛船無法實現星際旅行?

靠尾氣速度3000公尺每秒的炸藥做推進劑將1克重的「飛船」加速到真空光速的0.2%,需要的炸藥量比可觀測宇宙的總質量還要大。

靠尾氣速度20000公尺每秒的原子彈做推進劑將1克重的「飛船」加速到真空光速的0.2%,需要一千萬噸核燃料,在工程上是不可能的。

即使是代達羅斯計畫使用的尾氣速度為真空光速的7%的核聚變推進器,要達到真空光速的90%也需要比飛船本體重13.6億倍的核燃料,在工程上是不可能的。

即使是用「尾氣」速度為真空光速的反物質炸彈做推進劑,將1克物質加速到光速的10%在理想的最高效率反射下需要0.05克物質與0.05克反物質。

現實中我們手頭的反物質只有0.05克反物質的千萬分之一。用人類現在的加速器製造一克反物質需要三萬年。

將1克物質加速到光速的98%需要4.5克反物質和等量的物質。何況正反物質湮滅產生的輻射目前並不能被有效反射,倒是更適合把船員和附近行星上的生物圈一起殺絕。

3樓:皇帝的財寶

最大的問題實際上在於:到底扔的是什麼炸彈。

你要說扔的是tnt之類的炸彈,很負責任的告訴你,連第一宇宙速度都難到,固體火箭燃料比tnt之流強勁多了。

要是扔的是氫彈,速度到0.05c是沒問題的,造的大一點,也許可以到0.1c。

要接近光速,你得扔反物質炸彈。

4樓:fpx768

阿克萊公式

題主飛船速度要求疊加到無限接近光速,反帶入阿克萊公式,即V無限接近於C,則V/C無限接近於1-V/C無限接近於0,那麼初始質量與結束質量的比無限接近於正無窮。

如飛船初始質量為無限接近正無窮,那麼在給出一定噴流相對火箭的速度時,速度增量可以無限接近正無窮。但是可惜,宇宙的總質量是有限的,在總質量有限情況下,速度增量不可能無限接近正無窮。

5樓:孔通章

我們來給這個問題一步到位思想實驗做到底:

了解以下基本事實:

推論1:對於乙個給定的閉迴圈(自己攜帶推進級和給能手段,不依賴外界)的航行器來說,能夠獲取的速度增量是有理論極限的(當然,這個理論極限工程上遠遠達不到)

推論2:乙個閉迴圈航行器在兩個基本事實約束下的理論速度增量極限取決於它的燃料質量佔整個航行器的比

推論3:不同的獲取能量的手段會影響你能否達到上述推論中的極限,在化學火箭的前提下質能方程基本不會體現出來,如果利用深度的多步聚變榨取聚變能,質能方程的影響就會比較明顯的體現出來,如果你的航行器裡面有乙個人工黑洞之類的黑科技可以完全把質量換成輻射能,那麼你將會大大受到質能方程的約束

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