光速是最快的速度,那麼光有沒有動能,靠什麼傳播,如果有動能可不可以加以利用?

工頭王sir


光速是宇宙中物質所能達到的最快速度,是光子前進的速度,而且這個速度在真空中又是恆定不變的,即每秒鐘約30萬公里。科學家認為光子本身是沒有靜止質量的,但是由於它的速度極快,因此它的動能極高,那麼理論上講,如果用某個物體攔截光子的話,這個物體也將獲得來自光的動能。



這是因為當光子撞擊到光滑的平面上時,可以像從牆上反彈回來的乒乓球一樣改變運動方向,同時給撞擊物體以相應的作用力,這樣物體就獲得了來自光的動能,而由於光速極快,那麼這個物體在一個方向上如果能捕捉足夠多的光子的話,相應地也能獲得極快的速度。


該原理也已經獲得實驗驗證,所謂的光帆技術利用的就是這一原理,2015年5月,美國光帆1號A航天器由宇宙神5號發射升空,當時成功驗證了光帆展開系統,但由於軌道高度較低,從太陽光壓中獲取的動力未能克服地球大氣的阻力,因此未能成功;今年的6月25日,光帆2號又搭乘美國獵鷹重型火箭發射升空,據美國行星學會發布的消息稱,“我們很高興地宣佈‘光帆2號’任務取得成功。”

這個飛行器於7月23日展開了銀色的太陽帆,經地面控制人員優化調整朝向後開始提升軌道,從7月26日至7月30日的5天時間中藉助太陽帆將遠地點提高了2公里,距地表約727公里,這一成績的取得實際上就是光環依靠太陽光的光子提供的動能(太陽光壓)做到的。






美國行星學會首席科學家布魯斯·貝茨說,“我們的(成功)標準是僅利用太陽光壓來改變飛行器的運行軌道,從而驗證受控光能太陽帆技術,這是先前從未做過的事情。”先賢列子曾經期待御風而行,這一願望人類早就能夠憑藉飛行器翱翔長空御風而行,而光帆2號對於光帆技術的驗證,也說明人類已掌握御光而行的能力。

就像風帆需要利用風能鼓動前進一樣,光環則是在利用光能推動前進。光帆2號飛行驗證器的重量約5公斤,這麼輕應該很小了吧,但是這個只有10斤的航天器帆面展開的面積卻達32平方米,因此可以捕獲足夠多的太陽光壓,依靠其在表面產生的推動力前進,又因為光速足夠快,那麼這種航天器如果能夠長時間這樣捕捉光壓勢能的話,其速度也可以提高的極高的水平上。



太陽帆飛行器利用太陽光的光子動量作為動力,這是一種研究飛行器動能的新的嘗試,傳統的方法都是在發動機上做文章,但是目前火箭發動機的速度都會受到燃料噴射速度的限制,因此不可能太快,而等離子發動機的技術瓶頸也難以突破,因此收集光子的動能獲得足夠快的速度就成了一種另闢蹊徑的方法,而且這種方法不需要燃料就可以讓飛行器以極快的速度飛行,霍金提出的突破射星計劃中,認為這種方法可以將航天器的速度提升到光速的20%左右,這也將使得星際航行成為可能。



這種依靠光壓推動物體的理論也催生了人們對光子發動機的研究設想,就是製造出一種發動機,讓其向某一個方向噴出光速,只要能產生足夠強的光壓,就可以用反方向的推力來推動發動機帶動某個物體前進,這種發動機也被叫做光子火箭發動機,理論上它的速度也能接近光速的1/2,這種發動機原理上類似於我們常用的手電筒,只是常用手電筒開啟後向前方產生的光壓太小,根本不足以讓手電筒後退。


科普大世界


光分為人造光,與太陽光這些自然光存在的區別,人造光照亮一個像操場大的地方,需要好幾盞燈才能照亮到,人在其中才可以像白天一樣活動,光照距離很短,基本不存在1秒30萬公里的距離路程。我還是沒有聽清楚,光速指的是什麼光,白色太陽光,實際上是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、緊七種單色光組成的。光是一種複合的東西,就像汽車一樣,包含不同的牌子,我們在公路上可以看到紅色的燈光,綠色的燈光,黃色的燈光,還有激光,醫院放射科X光,說不定光會像一塊磚頭一樣,細分為分子,原子,量子,波粒二象性一樣,光也一直被細分下去。各種光具有不同的性質,性質不同,速度不可能相同,光速是指某一種單光速度,還是指所有光復合在一起的速度?

光速稱最快的速度,而人對宇宙的認識還不知道有幾多,就像一群參加跑步比賽的人,才剛開始不久就斷定他跑的最快,而後面還有很多還沒出場,這樣的斷定合於科學自身的精神嗎?


KongZWang


光有動能,有動量。

有種東西叫做“光帆”

是指太空飛行器可以用展開一個帆,通過被光照射,來獲得反作用力,就像風帆那樣用。


破曉修羅


光能是世界上最大的能量,可以講地球上的極大部分的能量都是光能轉化而來。煤,右油,一萬物生長靠太陽,太陽離我們那公遠,它的熱能就是通過光傳輸過來的,沒有太陽的光能,地球就是一隻冰球,海洋就是一大塊泳。


張明生962


光子具有動能。光子靠慣性在空間混沌場中穿行,被混沌光子碰撞產生了波動。人類一直在利用光能,曬太陽,太陽能,光合作用等都在利用光子的動能。


光量子宇宙


光速每秒30萬公里,未有確定光速的儀器?那個國家有?


行217444702


光是上帝能量的表現,所以沒有任何東西可以起越光。


醒念646


光靜止質量為零。有運動質量,hv=mc2,h為普朗克常數,v為光頻率,C為光速,所以就可以得到光的質量m=hv/c2。光是有壓力的,光壓,可能太小人是感覺不出來的,


xiaoheicool


因為光子係冇質量嘅,光嘅傳播係靠媒介,好似波紋噉傳播。


都市馬龍


光速不是最快,動能不是運動的必要條件,光的源頭是空間激震


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