光速是已知最快的速度吗?速度的极限是多少?带你感受速度的世界( 二 )



人造机械的速度人类本身在自然界不是一种以速度见长的动物 , 我们在远古时期追捕猎物的时候 , 往往需要凭借着耐力去获得洗最后的胜利 。 在工业革命开始之后 , 人们开始利用全新的机械制造交通工具 , 首先是蒸汽机 , 然后是内燃机 , 人造的动力系统在稳步地发展中 。
那么 , 人类制造的各种交通工具能够达到什么样的速度呢?汽车是我们生活中最常见的交通工具之一 , 一般的高速公路限速是120公里每小时 , 但汽车的极限时速往往在200公里以上 。

比汽车更快的是现代的高速列车 。 中国是高速铁路最发达、发展最先进的国家 , 我们的高铁列车速度可以达到605公里每小时的“极限” , 但高铁在平常的运行中为了保证安全 , 速度一般不会超过每小时300公里 。
当我们把目光放到空中会发现 , 人类在飞机的速度上获得了比陆地交通工具更大的突破 , 很多战斗机已经突破了音速 , 也就是340米每秒 , 换算成时速大约是1224公里 。

从上世纪中叶开始 , 人类将速度的突破用在了另一种飞行器的制造上 , 那就是火箭 。 要想摆脱地球的引力进入太空 , 首先我们需要突破的是“第一宇宙速度” , 也就是每秒7.9千米 , 换算成时速大约是28440公里 。
如果飞行器的速度突破了第一宇宙速度而小于第二宇宙速度 , 那么就可以围绕着地球运行而不被引力捕获 , 成为一颗“人造卫星” 。 如今的地球轨道上已经有许许多多的人造卫星 , 它们分别发挥着自己的作用 , 比如导航、监测天气、观测宇宙等等 。

宇宙中的速度介绍完了人类制造的交通工具的速度 , 我们接下来感受一下在地球之外 , 广大的宇宙空间里 , 速度究竟可以达到什么样的程度吧 。 上文介绍了第一宇宙速度 , 但对于天体的运行来说它实在是算不上什么 。
如果我们要摆脱地球、太阳和银河系的引力 , 还需要达到第二、第三、第四宇宙速度 , 也就是11.2千米/秒、16.7千米/秒和120千米/秒 。 人类目前已经能够达到第三宇宙速度 , 但是要脱离银河系还是一个遥遥无期的目标 。

除了这些理论上的速度 , 宇宙中还有很多的天体都有着自己的运行速度 。 就拿我们熟悉的地球来说 , 地球在自转的同时还在围绕着太阳公转 , 在赤道上的自转速度大约是466 米/秒 , 换算成时速大约是1677公里;公转的速度更快 , 平均达到了10.722万千米/小时 , 是一艘满载着生命的巨大“飞船” 。
不过生活在地球上的人们 , 因为自身太过渺小 , 并没有合适的参考系 , 所以不会时时刻刻感受到这样的速度 , 只能够通过遥远星体的位置变化来知晓 。

速度的极限我们介绍的速度在不断地加快 , 是不是宇宙中的速度没有极限?并非如此 , 宇宙中同样存在着已知“最快”的速度 , 那就是光速 。 光是在常规的空间中行进速度最快的物质 , 达到了每秒30万公里 , 对于我们有概念的很多距离 , 光都只需要行进一瞬间而已 。
因为光在宇宙中沿着直线传播 , 速度又最快 , 人们把光行驶过一定时间的距离作为衡量长度的单位 , 比如我们熟悉的“光年” 。 光年可不是时间单位 , 它指的是光行驶一年的距离 , 比如我们所处的银河系的直径就在10万光年左右 。

根据科学家的测算 , 已知宇宙的直径大约是930亿光年 , 这对于现在的我们来说几乎是不可能“穿越”的距离 , 毕竟人类的生命实在是太过短暂 。
在一般的空间之中 , 光速是极限 , 但是要“超越”光速也不是不可能 。 既然在空间中有着极限 , 那我们还可以突破空间本身的桎梏 , 比如在许多科幻作品中出现的“曲率引擎” , 就有望打破光速的极限 , 让人类能够实现真正的星际旅行 。

结语人类文明在不断地突破自己的极限 , 但是我们同时也明白自己在宇宙中的存在是多么渺小 , 只能够算作是“沧海一粟” 。
就目前来看 , 人类还没有办法离开我们的恒星系 , 也就是太阳系 , 就算是飞行得最远的“旅行者1号”也只是到达了太阳引力的控制范围之外 , 还没有彻底离开 。
人类虽然能够看到太阳系之外的世界 , 但是我们还没有真正去“体会”过那个空间里发生的一切 , 这个目标和我们之间还有相当长的距离 , 只能够寄希望于人类未来的发展了 。

宇宙中的物质在不断地运动着 , 我们对于速度的认知也是人类科技进步的结果 。 一切具体的技术的进步都需要有理论作为支撑 , 只有对于这个世界的运行规律进行不断地研究 , 最终才能够掌握改变这个世界的方法 。

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