说起科技的进步和发展|旅行者号飞了185亿公里,发现宇宙物质越来越多,怎么回事?( 二 )


离开太阳的路程并不短 , 120天文单位 , 1天文单位等于太阳与地球之间的距离1.5亿公里 , 也就180亿公里 , 用光速走这段距离需要16.66小时 , 而飞船与地球之间的通讯就是使用光速的电磁波进行 , 所以飞船发射的信号需要十六个小时才能送达地球 。
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当然两艘旅行者号飞船的速度都不可能达到光速 , 实际上它们的速度基本都是17公里每秒左右 , 与光速30万公里每秒相差一万多倍 。 换言之 , 两艘旅行者号需要用16.6小时的两万多倍时间才能到达太阳系边缘 。
当然这只是飞船的走直线距离才能有的速度 , 飞船需要借助沿途行星加速 , 还要收集信息 , 因此两艘飞船实际上都用了四十多年才到达太阳系边缘 。
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脱离太阳系边缘后 , 科学家第一时间开启飞船的高科技探测仪器 , 经过四十多年的航行 , 飞越185亿公里 , 原本飞船带的十几个仪器都已经损坏一大半了 , 都只剩下四五个仪器可以使用 , 其中有一个最为重要的仪器——宇宙射线探测系统 , 这个系统为科学家们展现了一个真实的星际空间 。
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在我们平时的观念中 , 只要离开地球大气层就算是进入了太空之中 , 但实际上地球周围的宇宙空间并不是宇宙太空的正常状态 。
因为整个太阳系都被太阳风所包围着 , 太阳风并不是我们生活中感受到的那种空气流动产生的风 , 而是在太阳中心核聚变反应堆中发射出来的等离子体 , 这些等离子体实际又是由质子和电子组成的 , 太阳风以太阳为中心向外扩散 , 在宇宙中形成一个泡泡一样的太阳风环境 。
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这个泡泡就是旅行者号要突破的日球层 , 正是因为有这个泡泡的存在 , 大量的宇宙射线被阻挡在太阳系之外 。
所以在日球层之外的宇宙 , 才是真正的宇宙空间 , 在真实的宇宙空间中 , 存在着大量斑驳的宇宙射线和粒子 , 除此之外 , 在太阳系外的空间中 , 拥有质量的小分子密度大幅上升 。
这两个变化 , 让致力于太空探索的科学家们感到十分的失落和难受 , 因为这意味着宇宙中物质的密度并不小 , 起码比太阳系内部要大 , 在这样的密度中 , 想要往更深处的宇宙探索 , 难度将会骤增 。
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为何宇宙物质增加会影响探索难度?
曾经有一个段子 , 讲的是如果一滴水从万米高空落下 , 在重力的加速下 , 被砸中的人会不会受伤呢?
如果有人要拿起笔计算水滴的加速度 , 那么这道题就做错了 , 因为大家都淋过雨 , 万米高空落下的雨滴并没有任何威力 。
这是因为在水滴落下时 , 重力固然会为其一直提供加速度 , 但空气阻力其实也会为其减速 , 速度越快的物体受到的空气阻力就越大 , 当空气阻力与下落速度达到平衡时 , 物体的落下速度将不会继续增加 。
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质量越轻的物体获得的加速度就越小 , 往下的掉落的速度就越慢 , 所以雨滴不会砸伤人 。
在宇宙中这个最基本的物理规则也同样能起作用 。 虽然在太空中没有空气 , 但是宇宙射线粒子和空间中的分子 , 我们可以将其看作是超级稀薄的空气 。
在正常情况下这些粒子和物质不会对我们有任何影响 , 就像我们生活在空气中也几乎不会感受到空气的阻力一样 , 但是当速度提升起来之后 , 这些宇宙物质就会开始作怪 。