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光年是時間單位還是長度單位?一光年到底有多遠?以人類目前最快的速度走一光年需要多長時間?
光年是長度單位,是一個多用於形容天體間時空距離的單位。它是指光在宇宙的真空環境下,沿直線傳播了一年所經過的距離。大約九兆四千六百億公裡(或5.88×1012英裡)。
人類目前製造最快的飛行器是2004年3月27日,美國宇航局研製的X-43A高超音速飛機在3萬米高空以8000多公裡(相當於7倍音速)的時速飛行了大約6分鐘,創造出人類史上飛機最高飛行速度。這也意味著人類飛行速度的追求和研究在停滯了近40年後終於取得了突破性進展(上一個飛機最高飛行速度記錄是美國的SR—71「黑鳥」間諜偵察機於1964年創造,速度為音速的3.1倍)。美國科學家稱X-43試飛成功是「萊特兄弟首次飛行以來航空技術的最重大突破」。太空中的飛行器能達到更大的速度。
人類藉助行星實現給太空飛行器加速的是美國宇航局製作的旅行者1號,經過運載火箭從地球發射而產生的速度,以及內太陽系行星的引力彈弓加速,達到逃離地球引力束縛的速度。
在經過土星的引力加速後,其速度完全超過了逃出太陽引力束縛的第三宇宙速度,並以高於第三宇宙速度的速度向太陽系黃道面上方飛去。旅行者1號是人類發射的探測器中飛行距離最遠、飛行速度最快的探測器,目前認為旅行者1號距離太陽約200億公裡,速度約為17.8公裡每秒。
這麼快的速度,自從21977年9月5日發射到現在旅行者號依然沒有飛出太陽系。
科學家愛因斯坦認為人類是無法超越光速的。根據愛因斯坦狹義相對論物體關於能量的公式E=mv,這就是著名質能方程。E表示完全釋放出來的能量,m表示所消耗的質量,v表示物體的速度。人體的能量是一個恆定的,當v達到光速時,人的質量就要增大。當速度越接近光速,質量將會以指數倍的形式增長。質量越大想要加速就必須要提供跟多能量,這一點是人類無法達到的。
近年來伴隨著新科技理論的發展,量子技術的日漸成熟。量子技術實現瞬移未來量子技術能實現物體瞬間移動嗎,或者說無損複製?2016年8月16日,世界首顆量子衛星「墨子號」 成功發射,預示著我國在實現物體瞬間移動的古老神話中的超能力,正在逐步走進現實。這是足以讓我們中華民族自豪的偉大成就。
如果你能擁有一項超能力,你會選擇什麼?相信「瞬間移動」會是不少人兒時的夢想。這種超能力在物理學上並非不可能。如果我們能夠對構成物體的每一個粒子進行測量,然後在目的地用同樣的粒子完全複製其狀態,就可以得到一模一樣的物體。如今,中國科學家在這項技術上取得了重大突破。《自然》雜誌發表封面文章,介紹了中國科技大學潘建偉項目組的「多自由度量子體系的隱形傳態」研究。
看來在不久的將來,人類不能達到光速,但可以依靠量子技術實現物體間瞬移。
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