輕鬆達到光速20%,中子星雙星加速機制被披露,核動力都弱爆了

2020-11-26 騰訊網

在第一艘火箭和第一批太空人進入太空之前很久，未來某天能造訪其他恆星系並看看那裡到底有什麼已經是人們的狂熱夢想。儘管自太空時代開始以來我們已經取得了長足的進步，但星際旅行仍然還只是一個狂熱的夢想。雖然已經提出了理論概念，但成本、旅行時間和燃料等仍然是極具挑戰的問題。目前很多希望都寄托在使用定向能量和光帆推動微型太空飛行器達到相對論速度。但是，如果有一種方法可以讓更大的太空飛行器足夠快地進行星際航行呢？

根據哥倫比亞大學CoolWorlds實驗室的負責人DavidKipping教授的說法，未來的太空船可以依靠HaloDrive，它利用黑洞的引力來達到令人難以置信的速度。Kipping教授在最近的一項在線研究中描述了這一概念（該預印版也可在CoolWorlds網站上獲得）。其中，Kipping解決了太空探索帶來的最大挑戰，即在太陽系之外探測太空船的任務需要大量的時間和精力。

星際旅行是我們可以想到的最具挑戰性的技術壯舉之一。雖然我們可以設想在數百萬年的恆星之間漂移-這是合法的星際旅行-在幾個世紀或更短的時間尺度上進行旅程需要相對論的推進。相對論推進（或加速到光速的一小部分）在能量方面非常昂貴。現有的飛船根本沒有燃料的能力，以便能夠獲得高達那些種速度，以及短引爆核彈產生推-一個拉獵戶座計劃（上面的視頻）-或建立一個融合衝壓發動機-點菜項目代達羅斯-沒有很多選擇。

近年來，人們的注意力已轉向使用lightails和nanocraft進行星際任務的想法。一個眾所周知的例子是BreakthroughStarshot，這項計劃的目的是在我們的一生中將智慧型手機大小的太空船送到AlphaCentauri。使用強大的雷射陣列，可將飛船加速到光速的20％-從而使這次旅行在20年內完成。但即使在這裡，你也在談論幾種能量最大化（克質量）太空船的能量，這是幾個星期一直運行的核電站的累積能量輸出（順便說一下，我們無法存儲這麼多能量）！所以這就是為什麼它很難。

對此，Kipping建議修改版本的所謂的「DysonSlingshot」，這個想法是由著名的理論物理學家FreemanDyson（DysonSphere背後的思想）提出的。在1963年出版的「星際通信」（第12章：「引力機器」）一書中，戴森描述了宇宙飛船如何在緊湊的雙星周圍進行彈射以獲得顯著的速度提升。正如戴森所描述的那樣，一艘船將被派遣到一個緊湊的二元系統（兩個彼此繞軌道運行的中子星），在那裡它將執行重力輔助機動。這將包括宇宙飛船從二進位的強烈重力中獲取速度，相當於它自己的旋轉速度的兩倍，然後被拋出系統。

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  • 天文學家終於破譯16300光年外，來自中子星的奇怪X射線爆發
    中子星和黑洞都可以產生不可預測的X射線，因為它們從伴星吸收物質，但方式非常不同。在黑洞中，X射線來自於物質加速到極速，並在它落向引力井時產生巨大的摩擦力，在中子星爆炸但尚未坍塌成奇點的超高密度巨星體中，X
  • 天文學家終於破譯16300光年外，來自中子星的奇怪x射線爆發
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    之前在我們中國廈門舉行的首屆中國空間科學大會上，「慧眼」硬X射線調製望遠鏡(Insight-HXMT)團隊科學家在新聞發布會上，公布了關於黑洞和中子星X射線雙星的新結果。X射線雙星是發射X射線的雙星，由正常恆星和中子星或黑洞組成。密度極高的中子星或黑洞的引力導致來自正常恆星的物質向它墜落，產生一個快速旋轉的吸積盤，發出強烈的X射線輻射。
  • 「雙子」,中子與中子星——漫談朗道與中子星
    天文學家觀測發現的若干類高能天體現象與中子星的存在緊密相關，而物理學家則將中子星當作重要的天體實驗室來認識自然基本規律。值得一提的是，中子星概念最早由朗道提出，歷史上可以追溯到20世紀30年代初中子的發現。對這段膾炙人口歷史的回顧，不僅使人因身臨其境地體會「微觀」與「宇觀」的學科交融而受益，而且有助於培養科學創新精神。這一題材在基礎物理教育中顯然具有現實意義。
  • 中子星極為緻密，若把地球壓成一顆中子星，它的體積有多大？
    當然，在理論上，黑洞的密度遠高於中子星，但黑洞內部的逃逸速度超越了光速，所以黑洞是一個不可見的天體。那麼中子星的密度到底有多高呢？和白矮星一樣，中子星的密度也並不一致，質量越高的中子星，它的密度也越高，不過最小的中子星，它的密度也可以達到每立方釐米8000萬噸，而大質量的中子星密度甚至可以達到每立方釐米20億噸。
  • 中子星極為緻密,若把地球壓成一顆中子星,它的體積有多大?
    當然，在理論上，黑洞的密度遠高於中子星，但黑洞內部的逃逸速度超越了光速，所以黑洞是一個不可見的天體。所以我們可以這樣說，在可見的宇宙天體之中，中子星的密度是最高的。那麼中子星的密度到底有多高呢？和白矮星一樣，中子星的密度也並不一致，質量越高的中子星，它的密度也越高，不過最小的中子星，它的密度也可以達到每立方釐米8000萬噸，而大質量的中子星密度甚至可以達到每立方釐米20億噸。