中子星让物体加速至光速吗其重力约是地球7

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引言:从上往下运动,事物运动位移越大,其运动速度也越大,若位移无限大、时间无限长,事物能超光速运动吗?在地球上不可能,黑洞中可以一试。生活中不知大家是否注意到一个现象:当物体从高处往下掉落时,它的速度会越来越快。为什么事物在下降过程中不是做匀速运动?这与重力加速度有关,初高中物理课本中提到,地球重力加速度为g,其值为9.8m/s,可近似看作10m/s。另外,结合自由落体公式也可知道,在g一定的情况下,速度v与时间t成正比,速度的平方与位移y成正比。既然事物下落时间越长、位移越大,其速度便越快,那么若时间和位移都趋于无穷大,事物的运动速度是否能等于或者超过光速?根据地球情况来看,由于地球重力加速度不到10m/s,哪怕选择位移差最大的区域,事物也无法被加速至光速,因为加速幅度实在太小了。在地球内无法将事物加速至光速,那在其他星球上能否实现?遍观宇宙星体,有科学家注意到了中子星。根据重力加速度公式g=GM/r^2可知,星球重力加速度与星球质量成正比,与事物距星球质心的距离成反比。所以,事物距质心越远,其重力加速度越小,反之同理。地球的半径约是公里,整体结构较为疏散,因此地球重力加速度对事物运动的影响较小。但中子星的情况与地球的截然不同,中子星结构致密,半径不超一百公里,最多是十几公里,星球重力加速度对事物运动的影响很大。中子星上重力加速度对事物运动的影响比地球上的大许多,若是让一个物体在中子星上做自由落体运动,事物的运动速度有没有可能达到光速?据科学家测算,当位移差为1米时,若事物以零初速度运动,它掉至地面前一瞬间的速度能达万千米/小时,加速效果比地球上的好得多。不过,遗憾的是,虽然事物能在中子星表面快速加速,但它的运动速度无法被提升至光速。科学家表示,采用递增法繁琐而又麻烦,若想快速知晓答案,从逃逸角度思考即可。根据物理学定义,若事物运动速度能达星体逃逸速度,那么事物能去到距星球无穷远的区域。换言之,事物在星体内做自由落体运动,其所能拥有的最大速度即是逃逸速度。所以,要知道事物在中子星中能否被加速至于光速,只需计算中子星的逃逸速度。结合公式及数据进行计算,科学家得到的结果为1.5*10^8m/s,此速度为50%光速,比光速慢得多。所以,在中子星内,不管将物体带至多高位置,它进行自由落体运动时的速度都不会超出1.5*10^8m/s,也就是说,事物不可能等光速或者超光速运动。这一结论具有普适性,不仅能应用于中子星,也能运用至其他星体。由此,有研究学者想到,事物之所以无法加速至光速,可能是因为中子星的引力不够大,那若能找到更大引力天体,是否能使物体光速运动?说到宇宙中具有更大引力的天体,很多人马上想到了黑洞,它拥有令所有太空事物畏惧的超强引力。从逃逸速度的角度分析,黑洞的逃逸速度达到了光速。因此,从理论上来说,黑洞内部很可能存在超光速现象。不过,我们对黑洞了解甚少,即便它能助物体加速至光速,我们也不敢靠近它。从实践角度来看,光速运动仍是奢望。你觉得呢?看到此,你有什么看法?


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