航天器飛行時沒有阻力，理論上可以一直加速，為何科學家不願加速

最近《流浪地球》非常火熱，很多人都想到太陽系外去看一看吧？

根據電影的描述，我們想要抵達比鄰星，需要2500年。

不得不說，宇宙實在是太大了，儘管是距離太陽最近的恆星，我們用科幻小說里的速度，也要2500年才能夠抵達下一站。

那麼，我們真的就無法突破極限，讓航天器的速度更快一點嗎？

很多人就會想到：我們平時騎車要一直用力蹬，是因為地面有摩擦力。開車也是一樣，如果鬆開油門太久，也會在摩擦力的作用下減速。可是，宇宙空間並沒有摩擦力，離開地球後也沒有了地心引力的作用。如果航天器在宇宙空間加速，那就是純粹的加速。換句話說，只要不超過光速，人類的航天器並沒有速度上限。

那麼，情況真的是這樣的嗎？我們的航天器真的可以一直加速、達到光速的級別嗎？

首先要說，即使我們的航天器脫離了地球，也只是擺脫了地心引力而已。然而，地心引力只是一種微不足道的力。當航天器來到宇宙空間，還要擺脫更強大的引力——太陽引力。

即使是四五十億公里甚至上百億公里以外的天體，也受太陽的引力作用，更不用說人類的航天器了。所以，航天器的加速度，首先要抵消掉太陽引力產生的反向的加速度才行。這對於航天器來說，也是一個重要的考慮因素。

就算航天器沒有太陽的引力，它就可以無限加速嗎？

也不可以。

首先，加速就要消耗能量。對於我們目前的科技來說，航天器最大的限制不在於速度，而在於能量。航天器攜帶的能量多少，決定了它能飛多遠、用多久、傳回來多少信息。

如果一個航天器只是悶著頭往外飛，不給我們傳回來任何信號，那就沒有任何意義了。由於我們目前科技的限制，還無法製造出更強的能源供應系統。因此，科學家必須分配好電池電量的使用途徑，確保不耽誤航天器執行探索任務的同時，盡量飛得更遠。因此，我們就不能將飛行器加速地太快。

即使人類最近能夠研發出更強的電池，也不代表航天器的飛行速度就能有一個質的飛躍。

根據愛因斯坦的相對論，一個物體的速度越快，它的能量就越大。而根據質能方程我們可以知道，這個物體的能量變大就會導致它的質量變大。

回過頭來再用牛頓的經典力學來看就會發現，這個物體的質量增大，導致加速需要的能量會變大。如此循環下去，當這個物體接近光速的時候，它的質量將會變得極大，極難被加速。

因此，隨著航天器速度的提升，加速所需要的能量將成指數倍增長，對於我們的能源系統挑戰也會指數倍增加。

總之，想要通過簡單的加速讓航天器飛得更快，是不太現實的。人類必須創造出一套更先進的能源系統、動力系統甚至是航行模式，才有可能突破宇宙空間，探索太陽系以外的世界。

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