飞往比邻星:准备加速到近光速
- 格式:doc
- 大小:714.00 KB
- 文档页数:4
2020年中考语文专项复习——说明文阅读理解及答案目录【一】真假近视都是不可逆的 (1)【二】人脸识别的漏洞 (2)【三】磷虾也能搅动大海 (3)【四】虫瘿:植物上的育婴房 (4)【五】小心!书可“杀.人” (5)【六】蓝色生物为什么这样少 (6)【七】中药禁忌要讲明白 (7)【八】海洋“黑洞” (9)【九】混合词:词语中的“混血儿” (10)【十】蝴蝶没了 (11)【十一】人类的建筑文明会终结吗 (12)【十二】港珠澳大桥:伶仃洋上的亮丽风景 (13)【十三】说“裳” (15)【十四】大脑瞬间的愚蠢 (16)【十五】《流浪地球》的科学奥秘 (18)参考答案 (19)【一】真假近视都是不可逆的①近年来,我国青少年近视患者呈现低龄化、度数高的特点,严重影响身心健康。
很多家长认为假性近视或低度的真性近视是可逆的。
在门诊中,经常有近视患儿家长问:“有没有什么方法能让孩子的视力恢复正常?”一项全国学生体质健康调研结果显示,我国7—12岁小学生、13—15岁初中生、16—18岁高中生及19—22岁大学生的视力不良率分别为45.71%、74.36%、83.28%和86.36%。
而在调查中,居然有近五成的家长不知道近视是不可逆的。
②事实上,如果是真性近视,无论中低度还是高度近视,都不可逆。
假性近视实际上是调节痉挛,是由于长时间高强度近距离用眼,导致睫状肌持续紧张收缩不能放松所致。
对这种类型的“近视”,通过放松调节,多看远处,必要时辅以睫状肌麻痹药物使用,是可以恢复部分视力的。
但需要指出的是,所谓假性近视,不过是即将步入近视的一种过渡状态,临床上很少有一直能维持视力而不近视的青少年近视患者。
到目前为止,全世界还没有发现任何一种方法能够逆转真性近视或者阻止假性近视转变成真性近视。
现有的任何方法,都只能延缓近视发生的时间和进展速度。
③青少年近视的发生和进展,并非一朝一夕。
刚出生的婴幼儿都是远视眼,一般而言,4—5岁的孩子应该具备200度左右的远视储备,6—8岁的孩子应当具有100度到150度的远视储备。
科学家再次提出新奇构想:利用黑洞给飞船加速,可以接近光速人类如何飞向宇宙深处,一直是困扰科学家的巨大难题。
茫茫宇宙至少有直径940亿光年的广袤空间,而我们人类却仅仅探索了一百多亿公里,差的不是一星半点。
目前来说,限制我们探索范围的,不是宇宙太大,而是我们太慢。
宇宙中最快的光速每秒有30万公里,而我们的飞行器才只能达到几十公里而已,还有差不多一万倍的提升空间。
因此,如何提高航天器的飞行速度,是目前科学家研究的重点。
现在科学家最常用的给飞行器加速的方法,就是引力弹弓效应。
也就是春节期间《流浪地球》里展示的,利用木星等天体的公转动量“拖拽”航天器,给航天器加速。
不过,在宇宙中,被木星大得多的天体比比皆是,我们是否可以利用它们呢?科学家指出,这是可以的。
而且,既然要用巨大的天体,不如一步到位,就用黑洞吧!美国哥伦比亚大学的天文学家大卫·基平提出的新理论,吸引了很多人的目光。
他认为,人类未来或许可以借助黑洞的力量,来完成对航天器的加速。
他还认为,如果宇宙中有先进的外星文明存在的话,他们或许已经开始利用这样的加速方式了。
不过,在基平的猜想中,航天器的加速并不是利用黑洞的引力弹弓效应,而是利用黑洞的引力镜效应。
近些年来,科学家发现,传统上认为可以吞噬一切的黑洞,并非是单纯地只吃不吐,也不是所有的物质都照单全收。
在黑洞的引力镜区域,光子在射到黑洞时,并不会被黑洞吞噬,而是像遇到镜面一样被反弹回去。
同时,这还不是简单的反弹,光子还会获得一小部分黑洞的能量。
不过,这对于黑洞来说,也提出了一点要求。
因为,引力镜不是很容易出现的,必须是双黑洞系统才可以。
基平指出,在银河系中,黑洞的数量大约在1亿个。
其中,至少有100万对双黑洞。
因此,人类想要利用银河系的双黑洞系统给航天器加速,也不是特别的难,相当于银河系分布了100万个加速站。
同时,这个加速过程,对航天器本身来说,也有一定的要求。
首先,航天器必须有相应的设备,才能够实现利用这个原理来加速的目的。
宇宙暴走;太空中的速度极限宇宙暴走: 太空中的速度极限从古代的星际探索到现代的太空科学,人类一直追求探索更远的宇宙边界。
然而,随着科学和技术的进步,我们已经开始面临一个新的挑战:宇宙中的速度极限。
在地球上,我们对速度的概念是相对简单的。
我们可以用车速、飞机速度或者光速来衡量。
但是,在太空中情况却大不相同。
太空中的速度要考虑到引力、质量和其他因素。
这些因素使得太空中的速度极限变得复杂而困难。
首先,让我们回顾一下最基本的速度单位:光速。
光速是真空中光传播的速度,约为每秒299,792,458米。
根据相对论理论,光速是宇宙中的最高速度。
这意味着没有任何物质或信息能够以超过光速的速度移动。
然而,即使我们无法突破光速,我们仍然可以利用其他方法在太空中达到惊人的速度。
例如,当我们使用火箭进入太空时,我们需要克服地球的引力。
这要求我们达到逃逸速度,即能够克服地球引力的最低速度。
对于地球来说,逃逸速度约为每秒11.2千米。
但是,随着我们远离地球,进入更远的天体和星系,速度极限也在不断提高。
例如,如果我们想要进入近邻星系最接近的恒星——比邻星(Proxima Centauri),它距离地球约为4.22光年,我们需要以令人难以置信的速度穿越宇宙。
目前,我们还没有找到一种能够满足这种需要的技术。
尽管如此,科学家们正在寻找突破的方法。
其中一种可能的方法是利用虫洞,这是一种连接两个不同空间点的理论隧道。
然而,虫洞的存在和使用仍然是理论上的,并且需要进一步的研究和验证。
另一个有希望的方法是利用恒星之间的引力助推。
通过巧妙地利用恒星的引力场,我们或许能够在太空中加速并达到更高的速度。
这种方法被称为引力助推飞行,它可能成为未来太空探索的关键。
总结起来,宇宙中的速度极限是一个激动人心又具有挑战性的领域。
虽然我们已经意识到光速是宇宙中的最高速度,但我们仍然在寻找突破的方法以实现更快、更远的探索。
无论是通过虫洞、引力助推还是其他未知的科学发现,人类的探索精神将继续驱使我们向前迈进,直到我们揭开宇宙中速度极限的最后秘密。
比邻星离地球多远比邻星,它位于半人马座,离太阳的距离是4、22光年。
光年是天文上表示距离的单位,是指光在一年中所走的路程,约94605亿公里。
4、22光年相当于399233亿公里。
1、比邻星(毗邻星,Proima Centauri)是南门二(半人马座α)三合星的第三颗星,依拜耳命名法也称为半人马座α星C。
它是离太阳系最近的一颗恒星(4、22光年)。
它是由天文学家罗伯特·因尼斯(Robert Inne)于1915年在南非发现的,当时他是担任约翰尼斯堡(Johanneburg)联合天文台(Union Obervatory)的主管。
2、比邻星相关情况:(1)亮度:通常红矮星的亮度都很弱,以肉眼观测是看不见的,比邻星也不例外。
它的视星等是11等,绝对星等是非常弱的15、5等。
如果从半人马座α三合星的其他两个星观测,将是4、5等星。
(2)距离、直径、质量:① 由欧洲天文卫星Hipparco量测到的视差(paralla)772、33 ±2、42 毫角秒(milliarcecond)推算,比邻星离地球大约是4、22光年远,或者是266872个天文单位(1天文单位约合1、5亿公里,为地球到太阳的平均距离)。
离地球最近的比邻星与地球相距40万亿公里,从比邻星发出的光约4、3年才能到达地球。
离它最近的邻居依序为:半人马座α三合星的其他两颗星(0。
21光年)、太阳和巴纳德星(6。
55光年)。
②从地球观测,比邻星离半人马座α星A视角约2°,或相当于满月直径的4倍。
由于比邻星离半人马座α星AB双星与太阳距离的比率仅仅是1\20,天文学家猜测它可能是以50万至200万年或更长的周期在绕半人马座α星AB双星的一个轨道上运转。
因此,比邻星也称为半人马座α星C。
用欧南天文台(ESO)位在智利的超大望远镜在2002年以光学干涉测量得到比邻星的角直径为1、02±0。
08毫角秒。
由已知它的距离,推算实际直径大约是太阳的1\7,或者木星的1、5倍。
流浪地球读后感流浪地球读后感(精选20篇)当品读完一部作品后,你有什么领悟呢?为此需要认真地写一写读后感了。
那么我们该怎么去写读后感呢?下面是小编收集整理的流浪地球读后感(精选20篇),希望对大家有所帮助。
这周,我读完了刘慈欣的一本科幻小说——《流浪地球》。
早在三周前,我便在鲍仙的几次推荐下,去到电影院看完了同名电影《流浪地球》,其中的一句话“道路千万条,安全第一条。
行车不规范,亲人两行泪”令我印象颇为深刻,也提醒了广大司机们要规范行车才能安全回家过年。
小说的背景,是在不远的将来,太阳急速衰老膨胀,地球面临被吞没的灭顶之灾。
为拯救地球,人类在地球表面建造了上万座行星发动机,以逃离太阳系寻找新的家园,地球和人类就此踏上预计长达2500年的宇宙流浪之旅。
电影中的结尾,是刘培强中校引爆空间站点燃木星,牺牲自己成功利用木星引力将地球推出太阳系,向4.2光年之外的比邻星进发。
而小说中的结尾则是截然不同,地球人分成了两派,“地球派”与“飞船派”,“地球派”主张将地球推出太阳系,寻找新的家园,而“飞船派”则主张放弃地球,利用飞船将人类移居到别的星球。
两派打得不可开交,但最后“飞船派”却是以压倒性的优势战胜了“地球派”,关闭了所有的行星发动机,就在处死最后的5000名“地球派”的时候,太阳终于发生了氦闪,这时,已经晚了……“看来让人类永远保持理智,的确是一种奢求”这是影片中人工智能莫斯的最后一句话,也体现了人类是一种理性与不理性并存的矛盾体。
这也侧面写出了这时的人工智能已经发展到能独立思考的地步了。
记得我是在一本科学类的报刊上第一次看到了《流浪地球》的文章,当时就引燃了我对科学幻想的兴趣,而报刊上只有短短的几篇,而刚好从下一期开始我就没有订了,我恨不得将作者刘慈欣给“抓”到我的面前,给我当面讲后续的故事。
慢慢的,我都忘记了这一本书,直到今年,同名电影《流浪地球》一上映,我便想去看看,当拿出鲍仙发的那条推荐的消息,父母才答应。
人类可以到达比邻星吗
目前的人类不可以。
在太阳之外,距离我们最近的恒星就是比邻星了,距离大约是4.22光年,如果以人类现有技术的话,这几乎是不可想象的,4.22光年看了这个数字不大,但是因为是光年,对现在的人类来说就成了一个根本不可能跨越的距离。
比邻星距离我们4.22光年,一光年为9.46万亿公里,那么比邻星系距离我们就是40万亿公里,算下来大约需要18260年,而我们人类的寿命如今不过百年,整个人类文明史不足8000年,在宇宙中航行这么长时间是难以想象的。
所以人类要想到达太阳系外最近的恒星系,以现有的技术肯定是做不到的,我们还必须要借助更快的宇航技术,比较现实的是将来的等离子发动机技术,理论上可以达到光速的一半。
将来我们人类制造的飞船如果能以光速的20%前往比邻星的话,那么只需要20多年的时间就可以到达比邻星附近,如果考虑到加速和减速的时间,可能要耗时30年以上,但这样的时间跨度还是人类可以接受的,所以要想前往比邻星系看看的话,还是期待着人类的宇航技术更快的进步吧。
问答以人类目前的技术前往比邻星需要多久?
距离我们太阳系最近的恒星其实也就是比邻星,大约是在4.22光年处,这么地一颗红矮星的质量大约为太阳的10%。
我们大家都知道一光年约为9.46万亿公里,换算成公里数的话,比邻星系距离我们太阳系约为40万亿公里。
如果是按照登月的阿波罗11号每秒7.67公里的速度来计算,我们地球与月球的平均距离38.4万公里,仅为到比邻星的距离的亿分之一,如果我们以阿波罗11号的速度前往比邻星,大约需要11万年。
我们大家都比较熟悉的,飞了四十多年才飞出太阳系的“旅行者一号”,每秒的速度约为17公里,直至今日也不过是飞刀215亿多公里,想要真正摆脱太阳系的引力范围,大概需要2万年,飞到比邻星的话,则是需要7万多年。
以1976年1月15日发射的太阳神2号探测器每小时25万公里的速度来计算,飞往比邻星大概需要18260年。
据说前段时间所发射的帕克太阳探测器在经过太阳引力加速后,时速可达70万公里,即使如此,人类想要到达比邻星也仍然需要6300年。
表面上看起来是“最近”的恒星距离,但是对于我们人类而言,却是遥遥不可及的空间距离,想想我们人类的80万年的历史,然后再想想那么遥远的空间距离,大家也许就会明白了:在浩瀚的宇宙空间与时间尺度上,人类其实有多么地微不足道。
比邻星三颗恒星间的距离
比邻星是离我们最近的恒星系统,它由三颗恒星组成,分别为比邻星A、B和C。
这三颗恒星密切相连,相互影响,组成了一个大型的恒星系统。
首先,我们来了解一下比邻星三颗恒星之间的距离。
据科学家的研究,比邻星A和B的距离约为4.24光年,而比邻星B和C之间的距离则相对较近,只有约0.15光年。
至于比邻星A和C之间的距离,由于三颗恒星共转,距离变化较大,但平均值约为1.34光年左右。
从距离来看,比邻星A和B的距离非常遥远,需要以光速的速度才能到达。
而比邻星B和C之间的距离虽然相对较近,但也需要相当长的时间才能到达,如同我们到达月球所需的时间一样。
接下来,我们来了解一下为什么比邻星三颗恒星之间的距离如此之大。
这是由于它们之间存在的万有引力的作用所导致的。
恒星系统中,恒星之间的距离和质量都会影响它们之间的万有引力,从而形成它们共同的轨道。
比邻星A和B之间的距离较远,主要是由于它们的质量较大,万
有引力作用距离较远。
而比邻星B和C之间的距离相对较近,则是因
为它们的质量相对较小,万有引力作用距离相对较近。
此外,比邻星三颗恒星的共同轨道也影响着它们之间的距离。
由
于它们相互环绕,周期和偏移量也会随着时间的变化而产生微小变化。
因此,比邻星三颗恒星之间的距离也会存在微小的变化。
总的来说,比邻星三颗恒星之间的距离非常遥远,需要以光速的
速度才能到达。
这也是人类探索星际空间的难点之一。
但随着科学技
术的不断发展,相信我们有望在未来探索到更遥远的星际空间。
如何超越光速或接近光速要超越光速或接近光速,我们需要了解相对论和超光速的概念。
根据爱因斯坦的相对论,光速是宇宙中的最高速度,被认为是不可逾越的极限。
根据相对论,当质量接近光速时,物体的质量将无限增加,并且需要无限大的能量来推动它。
因此,要超越光速或接近光速,需要克服相对论的限制。
在科学界,有一些关于超光速旅行的假设和理论,但目前还没有实际的方法能够实现。
下面是关于超光速旅行的一些可能的概念和理论:1.曲线时空:爱因斯坦的引力场方程表明,质量和能量可以扭曲时空。
一种可能的方法是利用这种时空扭曲来创造一种称为“虫洞”的通道。
虫洞可以在时空中连接两个远离的地点,从而实现超光速旅行。
然而,为了实现虫洞,需要巨大的能量和负的能量密度,这些在当前科学技术中还无法实现。
2.空间船驱动器:一些科学家提出了一种称为“沃普尔驱动器”的概念。
该驱动器理论上允许物体在时空中留下“波痕”,类似于在水中创造水波,并通过这些波痕推动的方式实现超光速。
然而,这种驱动器的理论基础尚未完全确定,并且到目前为止还没有实际的证据证明它的可行性。
3.聚变能驱动器:另一个可能的方法是使用聚变能驱动器。
聚变是将轻元素合并成较重的元素时释放出巨大能量的过程。
这种方法可以提供大量的推进力,并且理论上可以接近光速。
然而,为了实现这种驱动器,需要掌握高度先进的聚变技术,并能够稳定地控制和利用聚变反应。
尽管以上的概念和理论提供了一些超光速的可能性,但目前来说,他们仍然存在很多挑战和限制。
超光速旅行涉及到质量增加、能量需求和物质的时空扭曲等复杂问题,这些都是目前科学技术尚不能解决的。
在现实中,我们可以利用近光速的速度通过利用光频推进系统、离子推进系统和核推进系统等技术来实现太空探索。
这些系统可以提供大量的推进力,并使太空船以接近光速的速度进行旅行。
总而言之,目前超光速旅行仍然是科幻领域的梦想,尚未有实际可行的方法。
为了超光速或接近光速,我们需要克服相对论的限制,创造新的能源和推进系统,解决时空扭曲等复杂问题。
霍金其人1【单选题】《时间简史》首次出版于()。
A、20世纪70年代B、20世纪80年代C、20世纪90年代D、21世纪初我的答案:B2【多选题】霍金的作品包括()。
A、《果壳中的宇宙》B、《统一场论》C、《大设计》D、《宇宙的结构》我的答案:A3【判断题】《时间简史》是一本通俗易懂的科普畅销书。
()我的答案:×霍金的主要贡献1【多选题】霍金的主要贡献包括()。
A、提出黑洞辐射B、提出量子引力论C、提出量子宇宙论D、提出量子论的物理学基础我的答案:ABC2【多选题】根据黑洞辐射理论,以下观点正确的是()。
A、黑洞质量越小,辐射温度越高B、黑洞会因为辐射而渐渐变小C、黑洞会因为辐射而渐渐变冷D、因为辐射,黑洞最后会以爆炸告终我的答案:ABD3、【判断题】经典物理理论很好地解决了奇点问题。
()我的答案:×《时间简史》简介1【单选题】关于宇宙起源,霍金曾经在经典物理的框架里,证明了()将不可避免地产生。
()B、虫洞C、引力波D、时空弯曲我的答案:A2【判断题】霍金提出,大爆炸的奇点会被量子效应抹平,整个宇宙空间正是起始于此。
()我的答案:√3【判断题】弦理论是未来我们研究宇宙问题的方向之一。
()我的答案:√万物理论与宇宙创生1【单选题】根据霍金的观点,对偶性强烈地暗示了()的存在。
A、奇点理论B、引力理论C、量子理论D、统一理论我的答案:D2【多选题】《时间简史》一书探讨的主题包括()。
A、宇宙如何诞生?B、如果宇宙存在开端,那在开端前又发生了什么?C、时间的本质是什么?D、宇宙将如何发展?我的答案:ABCD3【判断题】对偶二象的结构关系在大自然中是偶然而随机出现的。
()我的答案:×人类宇宙观的发展1【单选题】根据开普勒定律,以太阳为焦点、以椭圆轨道运行的所有行星,其各自椭圆轨道半长轴的()与时间周期的平方之比是一个常量。
A、二次方B、三次方C、四次方D、五次方我的答案:B2【单选题】历史上最早的观测天文学是源于()。
星际移民——寻找新的避难所星际移民有多难?虽然人类科技发展几百年,就已经站到了地球万物之上,但当我们把目光投向浩瀚的宇宙时,却还是有一种深深地无力感。
时至今日,人类唯一踏足太空的地方,只有月球。
就算是我们40多年前发出的最远探测器,至今也还停留在太阳系,太空探索这么多年,其实我们更多的还只是局限于听与看。
因为载人航天本身就要面对许多困难,更别提冲出太阳系,移民其他行星。
即使我们研究出了比现今最快航天器还要快百倍、千倍的载人飞船,想要星际旅行还是要面对诸多问题。
比如:飞船发生故障怎么处理?就算抛开意外情况,那些飘荡在宇宙中华的大量尘埃,对于快速行驶的飞船来讲,也是非常致命的。
还有燃料是否可以准备充足的问题。
假设我们可以解决这些飞船外的困难,飞船内又该怎么解决?漫长孤寂的星际旅途,无论是对人类的身体还是精神,都是一种巨大的折磨。
想象下,长时间处在一个低重力的密闭空间是一种怎样的感觉?此外,还要想办法阻挡太空有害的宇宙辐射,以及解决食物补给、医疗、通讯等诸多问题。
而且,并不是解决了这些问题就可以了。
其实,在到达新的行星后还会面临更多的困难,新行星的重力、环境、昼夜时长、温差等任何与地球不同的地方都需要我们想办法去解决。
还有,不是每个行星都像地球一样安全,新行星任何意外的发生都会让我们处于极度危险之中。
但是假设太阳生命真的走到尽头。
太阳系不再适宜人类居住,我们该去哪里?或许很多人会想到比邻星,确实,在没有掌握光速飞行前,距离最近恒星系无疑是首选之地,但最近并不意外着合适。
不同于温顺的太阳,比邻星是一个脾气暴躁的恒星,它会时不时的喷发出行星磁场难以抵挡的巨型耀斑。
如果我们真的去比邻星B上生活,不但需要应对耀斑的袭击,还要拥有躲避恶劣气候的能力。
所以,从生存的角度上来说,比邻星并不合适,我们再把距离放远一些——巴纳德星,宇宙中,第二接近太阳的恒星系统,距地仅6光年。
其中,行星巴纳德B 在2018年被发现,如木卫二一般,巴纳德B是一个寒冷的冰冻世界,我们暂不知道,那里是否存在生命,但可以确认的是,巴纳德星是一颗古老的恒星,相比于比邻星,巴纳德星发出的耀斑更少。
中国太阳节选阅读答案现代文阅读。
中国太阳(节选)刘慈欣【前情概要】一个来自西北农村的孩子水娃,机缘巧合之下,他被请到了太空,为用新材料制作的中国人工太阳清洁表面,成为了太空中的镜面农夫。
再后来,中国太阳即将结束使命,国家太空产业部为他们这些太空工人举行了隆重的授勋仪式,在这个引起全世界新闻媒体关注的仪式上,部长庄宇告诉他们,中国太阳将离开地球,成为太阳的卫星,以等待许多年后行星际飞船的到来。
水娃突然显得激动起来,他大声问庄宇:“部长先生,你真的认为会有这一天,你真的认为会有行星际飞船吗?”庄宇呆呆地看着水娃,一时说不出话来。
水娃接着说:“上世纪中叶,当阿姆斯特朗在月球上印下第一个脚印时,几乎所有的人都相信人类将在十到二十年之内登上火星。
现在,八十六年过去了,别说火星了,月球也再没人去过,理由很简单:那是赔本买卖。
”“上世纪冷战结束后,经济准则一天天地统治世界,人类在这个准则下也取得了巨大的成就。
现在,我们消灭了战争和贫困,恢复了生态,地球正在变成一个乐园。
这就使我们更加坚信经济准则的正确性,投入大于产出的事是再也不会做了。
对月球的开发没有经济意义,人类只知道投入、产出,并享受这些产出了!”庄宇点点头说:“本世纪人类的太空开发仍局限于近地空间,这是事实,它有许多更深刻的原因,已超出了我们今天的话题。
”“没有超出,现在,我们有了一个机会,只需花很少的钱就能飞出近地空间进行远程宇宙航行。
太阳光压可以把中国太阳推出地球轨道,同样能把它推到更远的地方。
”庄宇笑着摇摇头:“呵,你是说把中国太阳做为一个太阳帆船?从理论上说是没问题的,实际情况是,一艘船只有帆并不能远航,它上面还要有人,一艘无人的帆船只能在海上来回打转,连港口都驶不出去,中国太阳是为在地球轨道上运行而设计的,离开了人的操作,它自己只能沿着无规则的航线瞎飘一气,而且飘不了太远。
”“不错,但它上面会有人的,我来驾驶它。
”水娃平静地说。
这时,收视统计系统显示,对这个频道的收视率急剧上升,全世界的目光正在被吸引过来。
如果你这一刻离开地球,以光速飞行,你会在读到这句话结尾之前到达月球;到太阳,则需要8分钟。
要抵达离我们最近的恒星系——比邻星(或叫半人马座),以光速飞行,需要4年3个月左右时间;乘最快的火箭,也至少需要8万年。
但是,一项雄心勃勃的计划打算在未来10年到20年内,把人类的宇宙飞船发射到比邻星;它们将以接近光速飞行,20年内抵达目的地。
该计划由美国硅谷亿万富翁尤里·米尔纳资助,是在2016年4月的一次有已故物理学家霍金出席的新闻发布会上宣布的。
这个“突破摄星”计划曾引起国际上广泛的关注。
如果成功了,可能是人类有史以来最雄心勃勃的计划。
不过很多人打赌,这只是一些人心血来潮罢了,很快就会偃旗息鼓的。
现在3年过去了,该计划到底怎么样了呢?“突破摄星”计划的设想在宇宙中,恒星之间的距离动辄是以光年计的,要想在人类的有生之年到达另一个恒星系,需要以接近光速飞行才成。
但能把航天器推进到接近光速,现有的技术非常有限。
虽然技术有限,但科学家并没有放弃。
事实上,几十年来对航天器的动力只有一个选择——光帆。
正如迎面吹来的风可以对帆施加压力,从而推动船只,光束也可以驱动物体运动。
把航天器制造得足够轻,上面绑一块帆,用强大的光源对着它照射,在几乎没有任何阻力的太空,就能将它加速到相当大的速度。
太阳帆就是为了利用太阳光而设计的,17世纪德国天文学家开普勒在给伽利略的信中最先提到过这一想法。
但是,要想将物体加速到接近光速,太阳光还是太弱了,我们需要用能量比它强数百万倍的激光。
“突破摄星”计划的设想是:在围绕地球的轨道上部署数百艘小型宇宙飞船,每艘都配备有一个光帆以及记录、传输信息所需的最少硬件。
在地面则布置一个巨大的激光阵列。
激光束将聚焦于航天器的光帆上,将它们加速到光速的五分之一(大约每秒6万千米)——这个速度是传统航天器的数千倍。
20年后,这些飞船将到达比邻星,届时向我们发回有关该恒星系统中可能适宜居住的行星的图像。
一、选择题1.如下图所示,惯性系S中有一边长为l的立方体,从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是()A.B.C.D.2.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律(即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”),在已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径的情况下,还需要知道()A.地球的质量B.月球的质量C.月球公转的周期D.月球的半径3.2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射,飞行约2200s后,顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。
如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图,“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I,在P点进入椭圆轨道Ⅱ,到达远地点Q后进入地月转移轨道,到达月球附近后,经过一系列变轨进入环月轨道。
近地圆轨道I的半径为r1,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1;椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2;环月轨道Ⅲ的半径为r3,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。
地球半径为R,地球表面重力加速度为g。
“嫦娥五号”在轨道I、Ⅱ上运行时月球引力的影响不计,忽略地球自转,忽略太阳引力的影响。
下列说法正确的是()A.3 333 1222 123r r aT T T==B.“嫦娥五号”在轨道I的运行速度等于1grC.“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时,在Q点的速度小于在P点的速度D.“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度4.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度5.2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功,这颗卫星为地球静止轨道卫星,距地面高度为H。
电影《流浪地球》中的10个科学问题1.飞船派还是流浪派?在《流浪地球》里面,由于飞船的容量非常有限,而且飞行旅途非常漫长,要在飞船上建设一个生态系统,规模很有限。
所以,电影中认为最好的办法是带着地球去流浪。
然而,地球在流浪的过程中将逐渐远离太阳,地球表面的温度将降至-200℃以下,生态系统遭到彻底破坏,绝大部分物种将遭遇大灭绝,基本上不可能恢复。
所以即便带着地球到了比邻星,实际上也只是带了一个石球而已,意义非常有限。
在太阳系中,火星的环境与地球最为相似。
在火星上,利用本地资建设一个密闭生态系统,相比推着地球去流浪,技术上要容易得多。
人类已经具备了火箭和飞船的重复利用技术,进入太空的成本将大幅下降。
如果先把人运送到太空中的空间站,再从空间站大规模地运送到火星上,建立地球到火星往返运输的廉价航线,比起流浪地球更为可行。
2.为什么烧石头可以产生能量?电影中,行星发动机的主要燃料是石头,烧石头为什么会产生能量呢?实际上,这里说的是重核聚变反应。
地球岩石中的主要成分是硅酸盐矿物,包括氧、硅、铝、镁、铁等元素。
这些元素的原子核已经很大了,理论上虽然还能发生核聚变,但这种以重元素为原料的核聚变,目前还无法实现,而且反应条件苛刻,产生的能量更小。
3.地球在流浪过程中将穿越哪里?地球将先抵达火星轨道,然后穿越火星和木星之间的小行星带,之后抵达木星进行加速,再穿越土星轨道、天王星轨道、海王星轨道,抵达太阳系的新大陆柯伊伯带时,地球会碰到冥王星,还会碰到很多柯伊伯带的小天体。
再接着,地球将穿越长周期彗星的发地——奥尔特云,进入广袤的星际空间。
在此过程中,地球上能够接收到的光照越来越少,抵达冥王星轨道时,光照强度不到现在地球上的千分之一,比黑夜还要黑得多,所有直接或间接依赖光合作用生存的生物都将消失。
没有生态系统其他成员的支持,人类基本不可能独立生存下来。
4.太阳啥时候发生氦闪?太阳主要的能量来是氢原子在高温高压下发生核聚变。
太空探索|【《流浪地球》专题】“流浪地球”的目的地文/ 乔辉《流浪地球》中,人类要带着地球飞往哪里呢?当然是越近的地方越好了。
我们知道,距离太阳系最近的恒星是“比邻星”,只有4.2光年。
当然,4.2光年对于我们来说也是巨大的空间尺度了,要知道1光年大约等于9.5万亿公里。
目前,飞往外太空的最快探测器是“旅行者一号”,它正在以17公里/秒的速度在星际空间中飞奔。
如果让“旅行者一号”飞往比邻星,那么需要73000多年才能抵达。
比邻星所在的恒星系统其实是包含了三颗恒星。
其中两颗恒星离得很近,从远处无法分开的,看起来就像是一颗恒星,比邻星由于亮度太小,裸眼无法看到,要用好一点的望远镜才行。
由于这三颗星是半人马座最亮的星点,因此称为“半人马座α”星。
具体来讲,半人马座α星是由两颗太阳大小的恒星相互围绕公转,外加一颗相对距离较远的“比邻星”组成。
这个恒星系统也是刘慈欣《三体》小说的切入点。
实际上,这样的三体系统是稳定的,不会造成《三体》中所描述的“恒纪元”和“乱纪元”现象。
比邻星适合生命生存吗?在2016年,欧洲南方天台发现一颗行星围绕比邻星公转,该行星距离比邻星约0.05个天文单位(750万公里),质量相当于地球的1.3倍。
令人兴奋的是,该行星可能处于比邻星的“宜居带”中。
宜居带是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域内,恒星传递给行星的热量适中,既不会太热也不太冷,能够维持液态水的存在。
比邻星周围适合生命居住吗?回答这个问题之前,我们先要了解一下这颗小恒星的脾气。
比邻星是一颗红矮星,大量的辐射都在红外波段,可见光亮度大约只有太阳的1/10000。
比邻星质量大约是太阳的1/8,直径大约是太阳的1/7,因此,平均密度竟高达太阳的33倍!由于红矮星核聚变很慢,而且能够充分聚变氢元素,科学家估计,比邻星的寿命可达400万亿年,相比之下,太阳的寿命仅100亿年。
由于比邻星的质量较小,整个星体都处于对流状态,不像太阳内部那样有分层结构,这样就使得氦元素无法在核心处积累,而是分散至整个星体。
人类在宇宙里航行1光年要多久?
光年是天文学上最为常用的距离单位。
我们经常可以听到某某某星系距离我们多少万光年,或者是多少亿光年。
这个距离实际上是超乎了我们想象的遥远——如果用传统的公里计算距离,根本难以描述。
世界上最快的飞机可以达到每小时1万1260公里的时速,它是2004年11月16日,美国NASA研发的X-43无人飞行器,最大速度9.6马赫。
依照这样的速度,飞越一光年的距离需要用9万5848年。
而常见的客机大约是885公里/小时,这样飞行1光年则需要1220330年≈122万年。
目前人造的最快物体是1970年代的德国和美国NASA联合建造并发射的太阳神-2探测器,最高速度为70.22公里/秒,即25万2792公里/小时。
就算以这样的速度飞行1光年的距离——大概也需要4000年的时间。
如果不考虑载人,霍金设想的光帆飞船飞抵比邻星计划,可以达到五分之一光速,用二十年时间飞跃4.2光年,飞一光年的距离也就是五年。
这项技术从人类目前的科技水平看,是可以实现的。
如果考虑载人,现在是没有这种技术的,连火星我们也到不了!。
绝密★启用前海南省2023—2024学年高三学业水平诊断(四)语文考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读Ⅰ(本题共5小题,19分)阅读下面的文字,完成1~5题。
一把抓起的沙子,约有一万粒,比我们在晴朗夜晚裸眼所见的星星更多。
但能被看见的繁星,只是距离地球最近恒星中很少很少的一部分,而宇宙宽广无垠:宇宙中的恒星总量,比地球上所有沙滩的沙子加起来还要多。
古代天文学家总想从星辰的排列组合中解读出深意,但星座不过是一组组随机散落的恒星。
有些星辰闪亮,只因为离地球较近,另一些黯淡的星辰其实异常耀眼,然而太过遥远。
我们和群星间隔着惊人的距离,所以不管你走到地球的哪个角落,星座看起来都一个样。
从俄罗斯一直走到美国,夜空不会变化。
从天文学的尺度来说,俄罗斯和美国是同一个地方。
在地球上进行小小的位移,是看不出星座的立体结构的。
想换个角度看星座,我们至少得旅行到几光年外——这是恒星间的平均距离,而一光年差不多有十万亿千米。
如此一来,星图就会发生巨大变化,有的恒星会离开某个星座,有的则会进入某个星座。
星空将呈现迥异的面貌。
到目前为止,人类的技术还不足以支持这样的星际旅行,在可见的将来恐怕也不行。
不过计算机能够为邻近星系做出三维模型,让我们来一场短途旅行——比如我们可以看到绕着北斗七星走上一遭,星座会发生什么样的变化。
随着视角改变,我们会看到星座完全扭曲成了另一个形状。
所以外星居民所见的星座,与我们在地球上看到的大相径庭。
星座不只随空间,也会随时间的变化而变化。
如果我们在一个地方待得够久,就会看到有时候恒星凑成星团,成群结队地移动;或是一颗孤零零的恒星抛下它的同伴独自远行;从长远来看,旧星座终将消失,新星座不断诞生。
飞往比邻星:准备加速到近光速
作者:林之森
来源:《科学之谜》2019年第11期
如果你这一刻离开地球,以光速飞行,你会在读到这句话结尾之前到达月球;到太阳,则需要8分钟。
要抵达离我们最近的恒星系——比邻星(或叫半人马座),以光速飞行,需要4年3个月左右时间;乘最快的火箭,也至少需要8万年。
但是,一项雄心勃勃的计划打算在未来10年到20年内,把人类的宇宙飞船发射到比邻星;它们将以接近光速飞行,20年内抵达目的地。
该计划由美国硅谷亿万富翁尤里·米尔纳资助,是在2016年4月的一次有已故物理学家霍金出席的新闻发布会上宣布的。
这个“突破摄星”计划曾引起国际上广泛的关注。
如果成功了,可能是人类有史以来最雄心勃勃的计划。
不过很多人打赌,这只是一些人心血来潮罢了,很快就会偃旗息鼓的。
现在3年过去了,该计划到底怎么样了呢?
在宇宙中,恒星之间的距离动辄是以光年计的,要想在人类的有生之年到达另一个恒星系,需要以接近光速飞行才成。
但能把航天器推进到接近光速,现有的技术非常有限。
虽然技术有限,但科学家并没有放弃。
事实上,几十年来对航天器的动力只有一个选择——光帆。
正如迎面吹来的风可以对帆施加压力,从而推动船只,光束也可以驱动物体运动。
把航天器制造得足够轻,上面绑一块帆,用强大的光源对着它照射,在几乎没有任何阻力的太空,就能将它加速到相当大的速度。
太阳帆就是为了利用太阳光而设计的,17世纪德国天文学家开普勒在给伽利略的信中最先提到过这一想法。
但是,要想将物体加速到接近光速,太阳光还是太弱了,我们需要用能量比它强数百万倍的激光。
“突破摄星”计划的设想是:在围绕地球的轨道上部署数百艘小型宇宙飞船,每艘都配备有一个光帆以及记录、传输信息所需的最少硬件。
在地面则布置一个巨大的激光阵列。
激光束将聚焦于航天器的光帆上,将它们加速到光速的五分之一(大约每秒6万千米)——这个速度是传统航天器的数千倍。
20年后,这些飞船将到达比邻星,届时向我们发回有关该恒星系统中可能适宜居住的行星的图像。
要实现这个计划,在技术上面临许多挑战:必须发明一种能接收千兆瓦激光而不自燃的材料;必须制造出足够轻但又足够精密的电子设备,能将图像发射回4光年外的地球;还要确保地球上的激光精确击中小光帆,让它们以极快的速度从地球加速离开,飞往目的地;最后,还必须建造一个巨大的电源,为激光发射器提供电力。
下面来看看参加该计划的科学家团队将如何克服这些技术障碍。
团队面临的首要任务是制造一种轻质的光帆。
“突破摄星”计划要求光帆的覆盖面积大约10平方米,但重量不超过1克。
这意味着它的厚度小于100纳米,只及蜘蛛丝直径的几十分之一。
生产这种薄纱状的膜在技术上是完全可行的,但要确保它在强激光的照射下不被烧掉,却是一个巨大的挑战。
关键是,材料几乎不能吸收任何入射光,而是像镜子一样把光反射掉。
目前最亮的金属能将9 9%的入射光反射掉,而“突破摄星”计划中使用的光帆需要反射超过99.999%的入射光。
制造光帆的材料要同时满足低密度、高反射率和低吸收率。
目前满足这些条件的有三个候选者:一个是二氧化硅(也就是石英);第二个是二硫化钼;第三个是金刚石。
当然,这些材料都要切割成薄膜状。
假如选用金刚石材料做光帆,想象一下,天空中飘着一颗颗大“钻石”,那将是非常壮观的。
科学家们正在紧锣密鼓地对这些材料进行研究,估计明年左右会有结果。
与此同时,激光阵列的建造也取得了进展。
“突破摄星”计划需要一个功率约6 0千兆瓦的电力系统,相当于20个核电站,相比之下,一支普通激光笔功率大约是5毫瓦,而一束足以让飞行员晃眼的激光只需要几瓦的功率。
激光照射部署在地球轨道上的小型宇宙飞船,将其推离轨道,在10分钟内使其加速到光速的五分之一,之后就不需要激光推动了。
以这个速度,飞船将在20分钟后飞越火星,7小时内通过冥王星,20年后到达比邻星。
科学家最初的设想是制造一台巨大的激光器,但后来发现制造一组较小的激光器阵列似乎更可行。
其原理是,将每个激光器制造的“小”激光经过多次反射、折射后,合并成一束“大”的激光束,再发射出去。
制造激光器的技术是成熟的,现在需要解决的是如何将一束束激光精确合并的问题。
接下去就将建造宇宙飞船。
这些微型飞行器上要求装一个电源、一个用于航向修正的微型推进器、一架相机以及一个将这些图像传回地球的强大发射器,但每个飞行器的总质量不能超过1克。
要实现这一点绝非易事。
不过,好在我们已经有能力制造质量為克量级的微型人造卫星。
目前的主要障碍是如何让信号发射回地球,这可能需要在地球上建立一个巨大的信号接收站,另外还要在微型宇宙飞船上安装一个高功率的信号发射器。
克服这些困难可能需要10到20年左右的时间。
这些小飞船在太空中要漫游20多年,途中要经过许多小星系,可能会遇到许多未知的危险,加上小飞船速度又快,很难避免一些想不到的险情,其最大的危险是撞上小行星。
在太阳系内,这还好办,一方面这些小飞船自身携带有微型推进器,可以及时改变航向;另一方面还可以用地面的强激光轰击小行星,将其推开。
但要是太远了,就没辙了。
地球上的激光够不着,飞船又不能跟地面进行实时通讯(因为信号来回说不定就要好几个月),所以航向也不能及时纠正。
在这种情况下,它们就只能听天由命了。
好在小飞船一次发射数百艘,只要最后有一艘顺利到达即可,所以即便中途大多数“遇难”,也没关系。
“突破摄星”计划的一项重要使命是实地考察另一个恒星系统以及那里适宜居住的行星世界。
2016年,天文学家发现了环绕恒星半人马座运行的一颗系外行星——比邻星b,它是离地球最近的系外行星。
这一发现一度让参与该计划的科学家大为振奋,但后来的研究表明,恒星半人马座很容易发生强烈的X射线爆和紫外线爆,所以其行星比邻星b不太可能适宜居住。
尽管如此,一些人认为,人类的飞行器一旦进入星际空间,将更容易发现和接收外星人的信号,所以将大大增加与外星生命接触的机会。
但要不要跟外星人接触,这本身又是有争议的问题。
包括霍金、马斯克(美国私人太空探索公司SpaceX的CEO)和科幻作家刘欣慈在内的许多名人都警告说,跟外星人接触有很大的危险性。
因为从宇宙范围来看,人类文明不一定是最高级的;万一外星文明比我们更强大,外星人发现我们之后,把我们当作低等物种来看待(就像欧洲殖民者当年把美洲印第安人当作野蛮人),地球上的人类也许面临着被奴役甚至种族灭绝的危险。
而人类在星际空间的活动恰恰可能会提醒不友好的外星人注意到我们的存在,并泄露了我们的藏身之处——地球——的位置。
“突破摄星”计划的反对者甚至认为,该计划本身即可被视为一种战争行为:一个微型舰队穿越星际空间,试图寻找未来的殖民地。
但支持者却认为这种想法是荒谬的。
他们说,任何先进的外星人可能早就从我们数十年来散播到太空的广播、电视等无线电波中了解到我们的存在,我们的藏身之地早已泄露出去。
再说,我们的宇航飞船做得那么小,飞得又那么快,即使存在技术先进的外星人,也很难被他们发现。
撇开跟外星人接触是祸是福的争论,“突破摄星”计划的意义在于,它是继阿波罗探月计划以来人类最雄心勃勃的太空探险计划,如果获得成功,那将是一个了不起的成就。