這是很多人常常提及的話題,過去也曾從不同側面扯過這類問題,這次就再全面扯一遍。
咱中國早就有跑得最快的人了,而且超過光速N倍,你信嗎?
不信?那我告訴你,就是曹操,有句話就叫「說到曹操,曹操就到」,如果這個曹操現在在美國,而你在北京,一說到,他就到了,這個速度有多快?
美國到中國約兩萬公裡,光速需要15分之一秒,這似乎還看不出他的速度是不是超光速;但如果曹操在海王星上考察,這邊一叫,他就到了,那就超過光速很多倍了。海王星到地球約30億千米,光要運行10000秒鐘,而曹操一叫就到了,即便花了1秒鐘,也比光速快1萬倍。
其實這只是個典故,說的是漢獻帝被叛軍追剿危急時刻,有人推薦曹操可以救駕,不料信使尚未派出,漢獻帝已經被圍,就在走投無路之際,曹操兵馬突然降臨,解救了漢獻帝。還有一種說法是有人向漢獻帝推薦曹操可作為保駕護航之人,漢獻帝正準備傳曹操過來見駕,他好像未卜先知就來了。
這個典故後來被形容來得巧來得快,出其不意,給人驚喜的意思。問題是中國這樣的成語或典故很多,網絡上不少人就把它當做自然科學對待,甚至用來藐視當今科學,理由是現代科學發現和創造,古人早就知道了,這些科學家們只不過是把古人的預言證實一下而已。
這種思維時空通訊實在不敢恭維,是對科學的褻瀆。在這裡就不展開來說,大家自己去看去想吧。因此,前面說曹操最快只是開個玩笑,為了歸謬一些謬論而已。
下面就來說說世界上啥東西跑得最快的問題。如果真正從科學角度要弄清什麼最快,首先必須定義什麼叫「跑」?
是兩條腿跑才算跑,還是四條腿跑也算跑?是在陸地上開車也算跑,還是在天上飛也算跑?是大自然中任何物質運動都算跑,還是非物質運動也算跑?只要最快就行?今天在這裡就索性都點到一下。
首先我們來說說地上跑的。
人是兩條腿動物的代表,除了人,用兩條腿走路的極少。有的動物雖然會站起來偶爾活動一下,真正的跑路還是四肢並用,如猩猩猴子熊羆等。只有一些不會飛的禽類不得不用兩條腿走路,但大多數走得並不快
人類跑得有多快呢?目前男子100米短跑世界紀錄保持者是牙買加運動員博爾特,他於2009年8月16日在柏林田徑世界錦標賽上,創造了9.58秒的記錄,保持至今。這種速度只是一鼓作氣的速度,是不能持久的。如果一直保持這個速度跑1個小時,時速可達38公裡,但估計這個人也就沒活路了。
實際上,如果一直跑,強體力的人1小時只可跑20公裡左右。馬拉松全程距離為26英裡385碼,42.195公裡。目前的世界紀錄保持者為肯亞選手埃魯德·基普喬格,他在2019年10月12日維也納普拉特公園賽事中創下了119分40秒的記錄。這個成績達到時速21.156公裡。
把包括人類兩條腿跑的動物都算上,跑得最快的大概是鴕鳥。鴕鳥最快時速可達96公裡,遠遠超過人類的奔跑速度。
如果把四條腿的算上,獵豹要算陸地上跑得最快的動物了,每小時可達110公裡;如果把水裡遊的也算上,旗魚恐怕是遊速最快的魚類了,時速可達120公裡。
現在我們來說說天上飛的。
我們常說雄鷹展翅,表示一個人志向高遠,其實鷹科動物飛得並不快,時速只能達到80公裡。世界上飛得最快的幾種鳥為:
1、距翅雁。這是一種鴨科飛禽,大的可長到10公斤,脖子粗短,白天休息,晚上出來捕食,飛行時速最快可達142公裡/小時。
2、尖尾雨燕。這種鳥有一對燕子典型的剪刀尾,羽毛較短,平時飛行速度在170公裡/小時,捕捉食物衝刺時速度可達352公裡/小時,而且耐力大,一天可飛行800公裡。
3、軍艦鳥。主要活動在海濱海島上的一種鳥類,嘴巴又尖又長,有一個大紅色大喉囊貯存的食物,翼展可達3米,飛行快如閃電,捕食急速衝向目標時速可達418公裡。
4、遊隼。遊隼雖然也有獵鷹之稱,但與隼同目不同科,它們同為隼形目,但鷹為鷹科,隼為隼科,因此不能混為一談。遊隼為迄今發現世界上飛行速度最快的鳥類,這種鳥不大,體長一般在40釐米左右,體重約0.65公斤左右,和一隻鴿子大小差不多。這種鳥在世界各地都有,主要棲息在丘陵、草原、海岸等處,平時飛行速度並不是太快,時速約50~100公裡,但高空俯衝抓獵物時時速可達460公裡,沒有獵物可以跑掉。
這些自然界動物的速度其實早就被人造物體所打破。
地上跑得最快的量產汽車不是賽車,而是布加迪CHIRON SUPER SPORT ,2019年創造了304英裡的時速,合486公裡/小時。
高鐵時速一般在300~400公裡之間,但最快的高鐵世界記錄為法國創造,達到574.8公裡/小時速度;現在中國製造的南車CIT500型高鐵,實驗速度高達了605公裡/小時。但這種高鐵還沒有實現運營。
磁懸浮是目前世界上陸地運營最快的運輸工具,2003年日本MLX01磁懸浮列車載人速度達到581公裡/小時,得到吉尼斯紀錄認證,是目前世界紀錄保持者;中國2018年6月首列商用磁浮2.0版列車下線,時速160公裡/小時;2019年5月23日10時50分,中國時速600公裡高速磁浮試驗樣車在青島下線,但目前尚沒有正式投入運營。
目前陸地上跑得最快的汽車是英國皇家飛行員安迪·格林駕駛的一款超音速汽車,這輛被命名為「刺-SSC」的「玩具車」,是英國一個賽車公司研製出來的,裝配了兩臺「幻影式」戰鬥機同類的「羅爾斯-羅伊斯」噴氣發動機,可以產生106000馬力,相當141輛一級方程式賽車馬力總和,外形就像一架沒有翅膀的戰鬥機。這輛「玩具車」在1997年10月13日晚先後行駛了兩次,創下了分別1229.55和1223.06公裡的時速,超過了音速。
之所以說這種車為「玩具車」,是因為這就是人類為了「玩一下」而設計的,既沒有投入賽事,更沒有投入運營。花了天價,就是為了得出一個陸地上「超音速」能不能做到的結果。嚴格的說,這當然不能歸結為「玩」,人類正是從這種不斷對未知事物「玩」的窮究中,才走到今天的。
不會又有人說,這種想法古代早就有了,他們只不過是驗證了古代的想法而已吧?
那麼人造物體在水中的表現如何呢?
水中的速度是無法與陸地比擬的,較快的潛艇航速在44海裡左右,約81公裡/小時;較快軍艦速度一般在40海裡/小時左右,2014年中國製造出一艘型號為CB1800H的鋁合金高速艇,最快速度達到62節,時速114.8公裡,被視為世界上最快的船。
實際上在水中還有更快的船,這就是賽艇。如F1賽艇,水中直道行駛速度可超過200公裡,最高時速曾創造過250公裡的記錄。
還有魚雷在短程攻擊中,時速可達300公裡。俄羅斯暴風雪魚雷長8米左右,有效射程12公裡,在水下400米深處,可以達到50節以上的速度,最快時可達200節,也就是時速370公裡;德國有一款魚雷更厲害,速度超過暴風雪三倍,最高時速可達1000公裡。這種魚雷屬於超空泡武器,號稱水下飛彈。
天上飛的最快最遠的人造物體有哪些呢?
民航機是排不上號的,但運載人類是最多的。一般民航客機飛行時速在800~900公裡之間,最快也就千把公裡。戰鬥機巡航速度一般在1000公裡/小時左右,高空飛行可達2馬赫,也就是約2500公裡/小時左右。迄今速度最快的飛機是美國的X-15,在1967年的試驗中,飛行高度達到10.8萬米,速度達到6.72馬赫,4520英裡(7274公裡)的時速。
陸地發射又回到陸地飛行最快的人造物體還要算飛彈,尤其是洲際飛彈。最有名的有三種,即美國的民兵-3、俄羅斯的白楊-M和中國的東風-41。據稱,美國民兵-3洲際飛彈末端速度可以達到第一宇宙速度,23馬赫以上,也就是時速28000公裡;俄羅斯白楊-M末端速度可達到20馬赫;中國的東風-41速度可以與民兵-3媲美,達到23馬赫。
馬赫數是速度與音速的比值,聲波在一個大氣壓下,15℃時,傳播速度為340.3米/秒,1馬赫時速為1225.08公裡。
人造飛行器最快的當然還是宇宙飛船了,目前飛得最遠的是美國NASA發射的旅行者1號無人探測器,這艘無人飛船於1977年發射,已經在太空遨遊了40多年,現在距離地球約222億多公裡,速度為每秒17公裡,時速61200公裡;目前飛行速度最快的要算NASA發射的帕克號太陽探測器,它現在正在冒著高溫在太陽大氣層裡探測,速度已達到100公裡/秒,到了2024年12月,它將在距離太陽表面600萬公裡的日冕裡掠過,冒著1400度的高溫撫摸太陽這個老虎屁股,屆時速度將達到每秒200公裡,時速720000公裡。
這些就是地球生物和人造物體最快的速度了。我們從中可以看出,在這個世界上,人在動物界裡行動緩慢,只能算是個笨拙動物,但人類創造出來的物體是自然界所有動物都無法比擬的,這正是人類能夠成為地球主宰的原因。
那麼自然界有些什麼現象是最快速度呢?
迄今為止,科學界把光速奉為物質運行最快速度。因為光子沒有靜止質量,只有動質量,所以才能才能夠達到這種極限速度。現代物理學認為,沒有任何具有靜質量的物體能夠超越光速,而且光速恆定,光速不變。
光速極限和光速不變的性質,是指光在真空中傳播的性質。真空光速精確值為:c=299792458m/s。
與光速並駕齊驅的是引力波。愛因斯坦廣義相對論在1916年就預言了引力波的存在,科學家們經歷了百年探索,終于于2015年取得了直接的觀測證據。現在引力波已經成為科學界廣泛認同的事物,並發現其傳播速度與光速相等。
宇宙中存在著一些超光速現象,但與光速極限天花板是不矛盾的
這幾種現象就是宇宙膨脹、量子糾纏、蟲洞穿越、曲速航行。
宇宙膨脹屬於空間本身的膨脹,不是物質運行的速度。而且宇宙膨脹速度超過光速是大尺度疊加的速度,附近相鄰的星系空間膨脹分開速度是很慢的。就像一個氣球,氣球脹大的整體外圍疊加速度快,但氣球上每一個點之間分開速度並不快。
量子糾纏是量子的某種根本屬性,是指兩個相互糾纏的量子分開後具有某些共同的屬性,這種超距瞬時微觀屬性並不傳遞宏觀信息,也不是物質運行速度。
蟲洞穿越和曲速航行也是愛因斯坦引力場論的一種預言,目前還沒有得到證實,處於半科幻的研究階段。這兩種到達目的地的方式有可能達到超光速效果,甚至超光速很多倍,但並不是真正的超光速移動,而是採用鑽隧道抄近道或摺疊時空縮小距離的方式進行,與光速運行沒有關係。
所以,以上4種可能的超光速現象都不是物質本身運動超過光速,沒有違背光速限制原則。
這個世界,依然是光速最快,而且光速不但是現代物理的理論基礎,還是我們生活邏輯的基礎。因為我們看到的一切都是光帶給我們的,如果有超光速的物質發生,人類對整個世界的看法都要顛覆。
說了這麼多,不知道所謂世界上跑得最快的東西說全了沒有?如沒有請在評論區多多指教。
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