超级军网能否使用100克物质做工质进行星际航行
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/02 06:25:49
看了一堆大神的帖子，尤其是那个中子星灭地球的片子，觉得飞向6光年外的第二个地球，猎户座计划太不靠谱。核能在太空中只能以辐射的方式，少了空气冲击波，飞船得到的推力应该不多。使用核能，与其在太空中炸核弹推进，不如把核能转化为电能，加速某些物质，然后射出推进。
但是射出低速离子，按照动量守恒，需要非常多的工质。飞船携带工质太多，加速又更困难，基本就是现在化学火箭的同样困境。
那么工质质量是否可变呢？突然想到爱因斯坦的狭义相对论认为，当物体运动速度接近光速时候，质量也是趋近于无限大的。就是物体质量会随着运动速度增加而增加，在趋近于光速的时候，其质量也会趋近于无穷大。因此如果喷超高速粒子而不是低速离子，就可以不需要携带太多的工质。
百度了具体计算公式如下：设m为物体静止时的质量，M为物体运动时的质量，v为物体的速度，则：M=m/((1-(v/c)^2)^0.5)。
我算了下，如果能把100克物质加速到接近光速的299999.999999999公里/秒，也就是达到0.999999999999997倍光速，其质量会增加到接近1200万倍，也就是1200吨。这个动量能够把12000吨的飞船加速到光速的十分之一
因为现在大型离子加速器已经能够把很多离子加速到接近光速了，按这个思路，起码不用考虑工质不够用的问题
探讨下，请高手指点，谢谢
看了一堆大神的帖子，尤其是那个中子星灭地球的片子，觉得飞向6光年外的第二个地球，猎户座计划太不靠谱。核能在太空中只能以辐射的方式，少了空气冲击波，飞船得到的推力应该不多。使用核能，与其在太空中炸核弹推进，不如把核能转化为电能，加速某些物质，然后射出推进。
但是射出低速离子，按照动量守恒，需要非常多的工质。飞船携带工质太多，加速又更困难，基本就是现在化学火箭的同样困境。
那么工质质量是否可变呢？突然想到爱因斯坦的狭义相对论认为，当物体运动速度接近光速时候，质量也是趋近于无限大的。就是物体质量会随着运动速度增加而增加，在趋近于光速的时候，其质量也会趋近于无穷大。因此如果喷超高速粒子而不是低速离子，就可以不需要携带太多的工质。
百度了具体计算公式如下：设m为物体静止时的质量，M为物体运动时的质量，v为物体的速度，则：M=m/((1-(v/c)^2)^0.5)。
我算了下，如果能把100克物质加速到接近光速的299999.999999999公里/秒，也就是达到0.999999999999997倍光速，其质量会增加到接近1200万倍，也就是1200吨。这个动量能够把12000吨的飞船加速到光速的十分之一
因为现在大型离子加速器已经能够把很多离子加速到接近光速了，按这个思路，起码不用考虑工质不够用的问题
探讨下，请高手指点，谢谢
打回去重新学习相对论
不对
应该是打回去重新分析运动过程
打回去重新学习相对论
不对
应该是打回去重新分析运动过程
按照相对论，质量变成能量时，其转换关系为“能量=质量×光速的平方”（E=mc2），极小的质量即可变成极大的能量。
1945年美军投下的广岛原子弹，总重量为440公斤，铀235含量为45公斤，当中只有1公斤铀235发生核分裂，反应中又只有1克的质量转化成能量，但已经可以把方圆50公里的地方夷为废墟。
1945年美军投下的广岛原子弹，总重量为440公斤，铀235含量为45公斤，当中只有1公斤铀235发生核分裂，反应中又只有1克的质量转化成能量，但已经可以把方圆50公里的地方夷为废墟。
离子发动机
速度增加质量确实增加了。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少才能让这部分质量增加。
不知道你能否理解这个意思。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少才能让这部分质量增加。
不知道你能否理解这个意思。
楼主在逻辑上就错了，怎么算也不可能对。
楼主在逻辑上就错了，怎么算也不可能对。
好像没啥问题啊?把氢拆成质子电子,然后分别加速,接近光速,质量变大很多后喷出去,如果动量还守恒的话,和喷低速轻粒子比确实事半功倍啊。至于能量来源,假设靠太阳能,能量无限。这么想的话挺有道理的啊
好像没啥问题啊?把氢拆成质子电子,然后分别加速,接近光速,质量变大很多后喷出去,如果动量还守恒的话,和喷低速轻粒子比确实事半功倍啊。至于能量来源,假设靠太阳能,能量无限。这么想的话挺有道理的啊
把100克物质加速到光速，这个能量消耗是天文单位，楼主想靠太阳能提供能量估计得用几亿年的太阳能发电才够吧。
宇宙神 发表于 2015-11-24 22:42
把100克物质加速到光速，这个能量消耗是天文单位，楼主想靠太阳能提供能量估计得用几亿年的太阳能发电才够 ...
要把1万吨的飞船加速到十分之一光速，该花多少能量这个方案一点也省不了，只是可以减少工质的消耗
把100克物质加速到光速，这个能量消耗是天文单位，楼主想靠太阳能提供能量估计得用几亿年的太阳能发电才够 ...
要把1万吨的飞船加速到十分之一光速，该花多少能量这个方案一点也省不了，只是可以减少工质的消耗
lnm 发表于 2015-11-24 22:21
好像没啥问题啊?把氢拆成质子电子,然后分别加速,接近光速,质量变大很多后喷出去,如果动量还守恒的话,和喷 ...
兄弟，还是你看懂了啊，
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
lnm 发表于 2015-11-24 22:21
好像没啥问题啊?把氢拆成质子电子,然后分别加速,接近光速,质量变大很多后喷出去,如果动量还守恒的话,和喷 ...
兄弟，还是你看懂了啊，
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
huohuan 发表于 2015-11-24 16:46
离子发动机
离子发动机喷出的离子速度在1000公里/秒左右，这个时候速度不高，按爱因斯坦理论质量和静止时候几乎无区别，所以需要喷大量的工质才能获得足够的反作用力
如果加速到很接近光速的时候，离子的质量会急剧增加，这个时候需要的工质数量就减少了
这个方法只是减少携带的工质数量，该花多少能量加速飞船一分都不会少
离子发动机
离子发动机喷出的离子速度在1000公里/秒左右，这个时候速度不高，按爱因斯坦理论质量和静止时候几乎无区别，所以需要喷大量的工质才能获得足够的反作用力
如果加速到很接近光速的时候，离子的质量会急剧增加，这个时候需要的工质数量就减少了
这个方法只是减少携带的工质数量，该花多少能量加速飞船一分都不会少
butongla 发表于 2015-11-24 18:49
速度增加质量确实增加了。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少 ...
那个相对论的公式，当物体运动速度无限接近光速的时候，其质量也趋近于无限大
所以理论上即使把一个离子加速到足够接近光速，也能驱动万吨飞船高速飞行
速度增加质量确实增加了。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少 ...
那个相对论的公式，当物体运动速度无限接近光速的时候，其质量也趋近于无限大
所以理论上即使把一个离子加速到足够接近光速，也能驱动万吨飞船高速飞行
butongla 发表于 2015-11-24 18:49
速度增加质量确实增加了。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少 ...
使用飞船上的核电站供电，难道说把100克物质加速到质量为1200吨的那个速度时候，核燃料需要消耗掉1200吨？如果按前面说的用太阳能，那消耗的就只是太阳的质量吧？
butongla 发表于 2015-11-24 18:49
速度增加质量确实增加了。
增加那部分质量也不是凭空来的，还得输入能量才行，也就是说有别地方的质量减少 ...
使用飞船上的核电站供电，难道说把100克物质加速到质量为1200吨的那个速度时候，核燃料需要消耗掉1200吨？如果按前面说的用太阳能，那消耗的就只是太阳的质量吧？
使用飞船上的核电站供电，难道说把100克物质加速到质量为1200吨的那个速度时候，核燃料需要消耗掉1200 ...
用太阳能就是消耗太阳的质量，这个没问题，就是时间比较久。
我有个好办法，之前投稿了比赛，没被看上，又申请了专利，啥时候给公开了我就发给大家看看。
用太阳能就是消耗太阳的质量，这个没问题，就是时间比较久。
我有个好办法，之前投稿了比赛，没被看上，又申请了专利，啥时候给公开了我就发给大家看看。
兄弟，还是你看懂了啊，
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
按高中学的那点理论算当然是的
实际当中加速粒子不可能一直给它增加质量
提示两个事情
第一 光子是没有静质量的
第二 人造最高温度就是出现在加速器里面
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
按高中学的那点理论算当然是的
实际当中加速粒子不可能一直给它增加质量
提示两个事情
第一 光子是没有静质量的
第二 人造最高温度就是出现在加速器里面
剑河风雪 发表于 2015-11-25 01:29
离子发动机喷出的离子速度在1000公里/秒左右，这个时候速度不高，按爱因斯坦理论质量和静止时候几乎无区 ...
加强版的离子发动机。只是如何把离子加速到接近光速是个难题。不知欧洲的正负质子对撞机能把质子加速到光速的多少？
离子发动机喷出的离子速度在1000公里/秒左右，这个时候速度不高，按爱因斯坦理论质量和静止时候几乎无区 ...
加强版的离子发动机。只是如何把离子加速到接近光速是个难题。不知欧洲的正负质子对撞机能把质子加速到光速的多少？
huohuan 发表于 2015-11-25 08:21
加强版的离子发动机。只是如何把离子加速到接近光速是个难题。不知欧洲的正负质子对撞机能把质子加速到光 ...
你想想质子对撞机那么大的体积，那么大的功率，就是为了加速几个质子。。。。
就知道楼主的想法是多么的不可能了。
加强版的离子发动机。只是如何把离子加速到接近光速是个难题。不知欧洲的正负质子对撞机能把质子加速到光 ...
你想想质子对撞机那么大的体积，那么大的功率，就是为了加速几个质子。。。。
就知道楼主的想法是多么的不可能了。
cdcirio991 发表于 2015-11-25 09:05
你想想质子对撞机那么大的体积，那么大的功率，就是为了加速几个质子。。。。
就知道楼主的想法是多么 ...
目前是，但从另一方面说，如果没有新的理论突破，想星际航行，加强版的离子发动机也是一个可能
你想想质子对撞机那么大的体积，那么大的功率，就是为了加速几个质子。。。。
就知道楼主的想法是多么 ...
目前是，但从另一方面说，如果没有新的理论突破，想星际航行，加强版的离子发动机也是一个可能
不行。
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
先学会从异次元获取能源再考虑这东西吧。
你还是找个稍微完整一点的狭义相对论教程，看看相对论效应下的动量守恒公式是怎么写的。
paini 发表于 2015-11-25 11:02
你还是找个稍微完整一点的狭义相对论教程，看看相对论效应下的动量守恒公式是怎么写的。
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经典力学的公式
相对论下连质量都随着速度在变，经典力学那个公式肯定不行了
paini 发表于 2015-11-25 11:02
你还是找个稍微完整一点的狭义相对论教程，看看相对论效应下的动量守恒公式是怎么写的。
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经典力学的公式
相对论下连质量都随着速度在变，经典力学那个公式肯定不行了
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
你理論沒錯 只問你一個問題 有沒有計算過所需的能量 以及如何去獲得這些能量?
另外 經典理論在常態下還是適用的 硬要用相對論去解 得出的結果和經典理論幾乎一樣
只有達到90%c 相對論效應才會明顯出來(約 50%)
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
你理論沒錯 只問你一個問題 有沒有計算過所需的能量 以及如何去獲得這些能量?
另外 經典理論在常態下還是適用的 硬要用相對論去解 得出的結果和經典理論幾乎一樣
只有達到90%c 相對論效應才會明顯出來(約 50%)
猎杀m1a2 发表于 2015-11-25 10:31
不行。
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
嗯
楼主的计算是揉合了相对论和经典力学，正确的是完全用相对论来计算
不行。
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
嗯
楼主的计算是揉合了相对论和经典力学，正确的是完全用相对论来计算
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
动量守恒只是相对论的一种低速近似，在你设的这个速度，根本不能用动量守恒了。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
动量守恒只是相对论的一种低速近似，在你设的这个速度，根本不能用动量守恒了。
嗯
楼主的计算是揉合了相对论和经典力学，正确的是完全用相对论来计算
是的，计算非常费事。我想起以前有人问我，0.1C喷气速度，推进飞船达到0.7C速度，可不可行，我算了一下，飞船要携带空重的几万万亿倍推进剂和燃料才能达到。
楼主的计算是揉合了相对论和经典力学，正确的是完全用相对论来计算
是的，计算非常费事。我想起以前有人问我，0.1C喷气速度，推进飞船达到0.7C速度，可不可行，我算了一下，飞船要携带空重的几万万亿倍推进剂和燃料才能达到。
猎杀m1a2 发表于 2015-11-27 11:51
是的，计算非常费事。我想起以前有人问我，0.1C喷气速度，推进飞船达到0.7C速度，可不可行，我算了一下， ...
反正我觉得即使是行星际航行也不能指望这种工质反推的方式加速
是的，计算非常费事。我想起以前有人问我，0.1C喷气速度，推进飞船达到0.7C速度，可不可行，我算了一下， ...
反正我觉得即使是行星际航行也不能指望这种工质反推的方式加速
反正我觉得即使是行星际航行也不能指望这种工质反推的方式加速
不可能，哪怕去比邻星，哪怕核动力，反冲推进都太慢–相对太阳百公里秒速比较合适
不可能，哪怕去比邻星，哪怕核动力，反冲推进都太慢–相对太阳百公里秒速比较合适
用太阳能就是消耗太阳的质量，这个没问题，就是时间比较久。
我有个好办法，之前投稿了比赛，没被看上， ...
哈哈，这个专利就是:
一种低物质消耗的亚光速星际推进方式？
我有个好办法，之前投稿了比赛，没被看上， ...
哈哈，这个专利就是:
一种低物质消耗的亚光速星际推进方式？
猎杀m1a2 发表于 2015-11-27 12:13
不可能，哪怕去比邻星，哪怕核动力，反冲推进都太慢–相对太阳百公里秒速比较合适
呃，我说的 行星际
百公里秒速只能在火星、金星之间有点实用价值，木星的话就太慢了
不可能，哪怕去比邻星，哪怕核动力，反冲推进都太慢–相对太阳百公里秒速比较合适
呃，我说的 行星际
百公里秒速只能在火星、金星之间有点实用价值，木星的话就太慢了
剑河风雪 发表于 2015-11-25 12:12
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
其实不用计算，逻辑上最简单的反驳就是：
喷射物和飞船相对速度接近光速，那相对于喷射物，飞船也是接近光速前进，质量趋近于无穷大
所以只考虑喷射物的质量相对于观察者变大是不行的
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
其实不用计算，逻辑上最简单的反驳就是：
喷射物和飞船相对速度接近光速，那相对于喷射物，飞船也是接近光速前进，质量趋近于无穷大
所以只考虑喷射物的质量相对于观察者变大是不行的
ying2kangta 发表于 2015-11-27 12:23
哈哈，这个专利就是:
一种低物质消耗的亚光速星际推进方式？
哈哈，名字嘛，都是这个德行。
跟你这个还是有些不一样的。
哈哈，这个专利就是:
一种低物质消耗的亚光速星际推进方式？
哈哈，名字嘛，都是这个德行。
跟你这个还是有些不一样的。
兄弟，还是你看懂了啊，
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
动量守恒去算这个质量就是吃饱撑。直接先算个超光速的喷出速度再洛伦兹变换就是了
比较疑惑的就是增加的这个质量是否能够算到动量守恒里面去
动量守恒去算这个质量就是吃饱撑。直接先算个超光速的喷出速度再洛伦兹变换就是了
动量守恒只是相对论的一种低速近似，在你设的这个速度，根本不能用动量守恒了。
动量守恒是全速域通用的谢谢
动量守恒是全速域通用的谢谢
不行。
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
火箭工事可以直接带去超光速喷射速度，动量守恒是高度普适的
这个可以用阿克莱公式算，考虑喷气和飞船的相对论效应，需要工质相对于飞船的质量非常大。
火箭工事可以直接带去超光速喷射速度，动量守恒是高度普适的
不可能，哪怕去比邻星，哪怕核动力，反冲推进都太慢–相对太阳百公里秒速比较合适
不用反冲推进用什么？精神力？warp？超光通道？闪烁魔法？
不用反冲推进用什么？精神力？warp？超光通道？闪烁魔法？
简单指点下？不是搞这个的，只是临时起意，不想去啃书。
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
亚光速下动量守恒依然不变，洛伦兹变换的推倒过程就要依赖这玩意儿
就是觉得可能有问题，因为动量守恒那个是经 ...
亚光速下动量守恒依然不变，洛伦兹变换的推倒过程就要依赖这玩意儿
alucrad 发表于 2015-11-27 19:26
火箭工事可以直接带去超光速喷射速度，动量守恒是高度普适的
这是考虑相对论的反冲火箭推进公式，亚光速都不可能依靠反冲推进实现
超光速显然不可能的，达到光速，初末质量比就无穷大了，显然不可能超光速
以这个公式计算，所需推进剂非常惊人
同时考虑到喷气和火箭的相对论效应，就不能用这个火箭推进公式了。
alucrad 发表于 2015-11-27 19:26
火箭工事可以直接带去超光速喷射速度，动量守恒是高度普适的
这是考虑相对论的反冲火箭推进公式，亚光速都不可能依靠反冲推进实现
超光速显然不可能的，达到光速，初末质量比就无穷大了，显然不可能超光速
以这个公式计算，所需推进剂非常惊人
同时考虑到喷气和火箭的相对论效应，就不能用这个火箭推进公式了。
高速飞行还有个麻烦
无论你用什么推进
都要累积加速度
要么嘭一下加速到高速
要么慢慢加速个十年八年的
无论哪种情况人体都受不了
无论你用什么推进
都要累积加速度
要么嘭一下加速到高速
要么慢慢加速个十年八年的
无论哪种情况人体都受不了
WorldWar3 发表于 2015-11-27 16:20
其实不用计算，逻辑上最简单的反驳就是：
喷射物和飞船相对速度接近光速，那相对于喷射物，飞船也是接 ...
是这个样子，质量增大只是到非常非常接近光速的时候才开始变得明显。这个方法就是以非常接近光速的速度喷出离子，所以离子质量会大幅增加；而飞船只是10分之一光速，质量基本没变化
其实按那个质量和速度的公式，只有到比每秒30万公里少1公里的时候，质量才开始明显变化。
WorldWar3 发表于 2015-11-27 16:20
其实不用计算，逻辑上最简单的反驳就是：
喷射物和飞船相对速度接近光速，那相对于喷射物，飞船也是接 ...
是这个样子，质量增大只是到非常非常接近光速的时候才开始变得明显。这个方法就是以非常接近光速的速度喷出离子，所以离子质量会大幅增加；而飞船只是10分之一光速，质量基本没变化
其实按那个质量和速度的公式，只有到比每秒30万公里少1公里的时候，质量才开始明显变化。