宇宙沒有空氣，飛船為什麼不能達到光速科學家無法觸及的速度

宇宙浩瀚無邊，自人類開始認識宇宙以來，就對星辰大海充滿了嚮往。然而，在這廣闊宇宙的背後，卻隱藏着一個對人類來説難以達到的條件——距離。我們都知道，宇宙自誕生開始就在不斷膨脹當中，而且膨脹的速度越來越快。這意味着如果人類的速度不能超過宇宙膨脹的速度，那麼我們將永遠不知道宇宙有多大，更不會知道宇宙外面到底有什麼。

光速是一個物理學名詞，指的是光波在介質中的傳播速度，光在空氣中的傳播速度是3.0×10^8m/s，在通過其他介質時，光的速度就會變慢，比如光在玻璃中的傳播速度就會降到空氣中的三分之二。光在真空中的傳播速度是299,792,458 m/s，這個速度是目前自然界中物體運動的最大速度。

阻力是一種效果力，我們可以把它簡單理解為一種阻礙相對運動的力。以空氣阻力為例，空氣中的阻力是由於物體與空氣的互相作用引起的。假設物體的運動速度相同，空氣越濃密，物體在相同時間內撞擊到的空氣分子越多，阻力就越大。就正在加速的物體而言，如果加速保持不變，在空氣越稀薄的地方運動受到的阻力就越小，速度也就越快。

按道理來説，宇宙是真空的，物體在沒有阻力的真空中飛行速度會越來越快，加速到光速，最後無限加速到超過光速。但事實上，人類發射的太空飛船在沒有空氣摩擦的宇宙中卻根本無法達到光速，甚至連光速的20%都達不到，這是為什麼呢？

我們總是認為物體在空氣中遇到的阻力都來自空氣，其實這種想法是錯誤的。就算宇宙是一個真空的環境，裏面什麼物質都沒有，物體在宇宙中也不可能做到無限加速。舉個例子，1969年美國宇航員阿姆斯特朗第一個踏上了月球，當他第一次在月球上跳起時，並沒有直接飛到太空中去，其主要原因不是因為月球上稀薄的氣體成為了他的阻力，而是月球的引力變成了他的阻力。

根據萬有引力理論，任何物體只要有質量就存在引力，宇宙中的日月星辰更是如此。如果你身處某個星球的萬有引力範圍內，就會受到這個星球萬有引力的影響。所以當阿姆斯特朗在月球上跳起時，月球的引力向下拉扯他，讓他上升的速度越來越慢，最後回到月球的表面。

再來説説宇宙的真空，實際上宇宙中很難形成真正的“真空”。我們所説的真空是空間裏不存在空氣，但是宇宙中即使沒有空氣，還是存在着許多我們肉眼無法看見的輻射、例子和各種各樣的宇宙射線。真實的宇宙中間並不像我們在太空望遠鏡裏看到的那樣空曠寂寥，反而更像是一個熱鬧非凡的派對。所以當我們的太空飛船在宇宙中高速運動的時候，就會和宇宙中的各種物質發生摩擦與碰撞，最後減慢自己的速度。

千萬不要小看宇宙中那些我們看不見的“小東西”，就算是一個只有在顯微鏡下才能被發現的氫原子，都會對高速行駛下的太空飛船造成難以想象的破壞。就像高速飛行的飛機被小鳥撞壞一樣，如果只是看到靜止的飛機和小鳥，你很難想象一隻小鳥會對飛機這樣的龐然大物造成什麼傷害。而且飛船在宇宙中的飛行速度越快，這種破壞就越大，所以“光速”對現在的我們來説真的是一種無法觸及的速度。

拋開我們如何在短時間裏克服光速帶來的影響不談，如果人類飛船的速度達到了光速，又會是一番什麼樣的景象呢？

根據愛因斯坦的相對論，速度越快的物體時間流逝得越慢，當一艘飛船的速度達到光速，那麼對於飛船上的人來説，時間就停止了。1971年，科學家將四台原子鐘放在飛機上，讓飛機圍繞赤道環球飛行；地面上留下一台原子鐘作為標準鍾，最後看飛機上四台原子鐘和地面上原子鐘的時間差異。結果表明，飛機上的原子鐘時間比地面上的原子鐘時間更慢，

可能有朋友會問，如果人類達到了光速，會不會像科幻電影裏那樣回到過去或者穿越未來呢？

答案可能沒有你想的那麼簡單。如果太空中的飛船達到了光速，那麼你會發現飛船上的時間將不再流逝。但是對於地球上的人來説，無論飛船上的時間停止了多久，地面上的時間還是正常運行的。所以當你在太空飛船上度過了一年的光速旅行再回到地球后，你會發現地球上的時間已經過去了一年。也就是説，你穿越到了一年後的未來。

按照這個理論，如果人類的速度達到光速，穿越未來的確可以實現，但是卻無法回到過去。其實這也符合宇宙本身的規律，畢竟如果我們回到過去改變了歷史，現在的我們是否存在都是個未知之數，那麼又是誰回去過去改變了歷史呢？

總的來説，以人類目前的科技還遠遠達不到光速，光速仍然是宇宙中最大的運行速度。