我们都知道奥运会的口号是“更快、更高、更强”。 这句口号的第一个词就是更快,所以田径项目一直是奥运会非常重要的组成部分,而田径项目中最重要的项目就是100米短跑。
东京奥运会上,中国短跑名将苏炳添以9.83秒的成绩闯入百米决赛,最终获得第六名。 要知道,田径短跑一直是黑人主宰的世界。 苏炳添此次闯入总决赛,打破了这一垄断。
我相信大多数人都应该知道世界上跑得最快的人是尤塞恩·博尔特。 他的百米冲刺极限速度是9.58秒。 苏炳添的速度虽然无法超过这个世界纪录,但也已经非常接近了。
当然,很多人不明白,在今天,只要一踩油门就能达到时速100公里,争夺跑步速度的极限还有什么意义呢?
事实上,突破速度限制对于全世界人民来说都具有重要意义。 不仅是跑步的速度,还有游泳的速度、汽车的速度、飞机的速度。 只要其中任何一个能够得到改进,就意味着人类在这方面的发展又向前迈进了一步。
人类的发展史可以简单地概括为追求越来越快的速度。 哪里有速度的极限,哪里就有人类的极限。 本文将带您体验权力的世界。
速度的自然世界
首先请读者朋友们和小编一起体验一下世界上的各种速度。 这将有助于大家对速度有一个准确的认识。
世界上所有生物的祖先都源自具有自我复制功能的原核生物。 这种生物体是如何出现的仍然是科学界的一个巨大问题。 今天我们不研究第一个生命是如何出现的。 我们只需要了解生命的初始速度。
事实上,世界上仍然存在数量巨大的原核生物。 我们生活中普遍存在的细菌是原核生物的一类。 我们可以从这些细菌中直接了解原核生物的速度。
经过研究,少数有鞭毛的能动细菌可以通过滑动或游泳以每分钟一厘米的速度移动,速度太慢。
大多数细菌不会移动。 它们主要依靠就地分裂来扩大生活范围。 细菌分裂得非常快。 当营养充足时,它们每十分钟左右就能分裂一次,呈指数级增长。 速度增加,可以在短时间内传播到很远的距离。
根据原核生物保持静止的特点,大多数最早的多细胞生物并不主动运动。 这些不动的多细胞生物形成了第一个生物群——埃迪卡拉生物群。 细胞生物主要以漂浮在水中的浮游生物为食。 当然,它们的速度也是基于再现速度的。 他们可以像成长一样快速发展。
时间已经来到了现代。 经过亿万年的发展变化,多细胞生物存活至今。 所有生物都有自己的生存能力。 速度并不是唯一的生存能力。
生活在非洲的猎豹是已知速度最快的动物。 最快的跑步速度可以达到每小时120公里。 相比之下,人类最快的跑步速度只能达到每小时44.7公里。 猎豹的速度几乎是人类的三倍。
猎豹的主要猎物非洲羚羊的平均速度也能达到每小时95公里。 正是因为猎豹不断的捕猎,消灭了慢者,让快者得以生存。 猎豹和羚羊之间有差距。 它们相辅相成,互相促进速度成长。
这就是生物界极速进化的过程。 从一开始它无法移动,张开嘴来获取食物,但后来它需要一定的移动速度才能捕捉猎物。 在这个过程中,生物的速度不断提高。
人类速度
在各个生物圈中,速度本身并不是唯一的进化选择。 比如树懒,就是一种依靠超低能耗和超强伪装能力在大自然中生存的生物。 它的速度甚至只有每分钟两米。 我一个小时只能走一百多米。
从人类和猎豹的速度对比中我们可以发现,人类本身并不是注重速度的生物。 我们的专长实际上是耐力。 虽然猎豹能以120小时的速度奔跑,但跑几分钟后体温就会下降。 它升得太快,被迫停下来,但我们人类可以以每小时四十多公里的速度跑近一个小时。
所有被人类盯上的猎物,只会有一个结果:它们会在无尽的追击中精疲力竭,被人类屠杀。 因为身体的机能是用来提高跑步耐力的,所以人类用来攻击的器官就变得相对不那么明显了。 我们的牙齿和手指其实杀伤力并不大。
所以我们只能想办法提高自己的攻击力,于是我们学会了用石头来制作锋利的武器。 在制造和使用工具的过程中,我们的大脑得到了开发,这种无意识的开发所产生的智慧和能力成为我们统治世界最有力的工具。
聪明的人类当然不满足于每天通过奔跑来追捕猎物。 我们开始使用各种工具来改善我们的生活,弥补我们的缺点。 耐力是我们的专长,但速度、力量、强大的攻击、强大的防御、在天空中飞行都是其他生物所拥有的特殊能力,我们都想要它们。
所以今天,我们的汽车可以轻松达到每小时120英里的速度,我们的机器可以轻松承载数十吨的重量,我们的武器和装甲已经超越了生物学的极限。 当然,我们也有自由飞行的飞机,甚至可以在空中飞行。 火箭到达太空。
在地面上,我们高铁的速度可以稳定达到每小时300公里。 一些极速爱好者甚至在汽车上安装飞机发动机来加速,甚至可以达到每小时1227.98公里,而音速为每小时1224公里。 小时,因此最快的汽车甚至超过了音速。
与地面上的速度相比,宇宙中的速度发展是人类的极限,因为在地面上驾驶超音速汽车时,只要轻微的颠簸就可能导致汽车立即坠毁并杀死所有人。
我们知道,在地球引力的约束下,如果我们想要离开地球,就必须达到第一宇宙速度——每秒7.9公里,也就是每小时28440公里。
要达到这个速度,航天器只能利用强大的化学燃料喷射燃烧产生的反作用力送出去。 以人类目前的技术,甚至可以通过火箭将航天器加速到每秒16.26公里,这是人类最快的发射速度。 一架快速的飞机,通过主要行星的引力加速,可以轻松达到第二宇宙速度,即逃脱太阳引力的速度。
这已经是人类造物目前所能达到的速度极限了。 离开太阳系后,飞船仍然会受到银河系核心超级黑洞引力的束缚,所以人类目前最快的速度无法让我们离开银河系。
但只要速度继续提高,人类其实还是希望达到离开宇宙的速度。 根据科学家的计算,银河系的逃逸速度需要达到每秒120至500公里。 虽然看起来有些夸张,但也不是完全不可能。
只有一个困难让所有天文学家都感到绝望,那就是人类可能永远无法超越光速。
为什么物质的传播速度不能超过光速?
光速约为每秒30万公里,但提高速度并不像我们想象的那么简单。 当我们跑步的时候,从每公里5分钟的速度,到每公里4分钟的速度,只要我们的肌肉力量和心肺系统变强,咬紧牙关,也许就能达到。
事实上,人类速度的发展方式基本上就是这样。 如果火箭的速度不够快,我们就使用更多的燃料并进一步提高燃烧效率,努力创造奇迹。 通过叠加不同引擎的性能,我们可以让人类的速度更进一步。
本来,人们以为只要能不断提高能源的利用率和效率,速度就可以无限提高。 然而,爱因斯坦相对论提出后,一切都发生了变化。 质能方程E=mc^2,E是能量,m是物体的质量,c是光速。 从这个公式我们可以知道,质量和能量是可以相互转化的。
当物体加速时,它会获得强大的动能,动能会转化为物体的质量。 简单来说,物体速度越快,质量就越大,质量越大的物体加速需要的能量就越多。 顺着这个趋势,最终的结果是,总会有那么一个时刻,物体的质量会很大,无论使用多少能量,它都无法继续加速。
这个时刻通常是速度接近光速的时候。 即使是质子这种目前人类已知质量最小的物质,人类尽全力也只能将其加速到光速的99.999……%,永远无法达到光速。 因此,光速是目前人类已知的最快速度。
无法超越光速的绝望
无法超越光速对于任何人来说都是一件非常绝望的事情。 比如上面提到的银河系的逃逸速度只有每秒几百公里,但银河系的直径却高达10万光年。 即使能够达到每秒500公里、千米的逃逸速度,而我们只需要突破银河系的半径,也需要29999779.53年,也就是近3000万年。
我们人类在世界上只存在了大约三百万年。 仅仅离开银河系,时间就足够猿类十次进化成现代人类了。
即使以接近光速的速度穿越宇宙,也仍然需要五万年。 灿烂的中华文化只有五千年的历史。 五万年的时间,足以让飞船里的人类发展到与地球完全不同的文化环境。 这将使飞船和地球完全陌生。
光速是目前已知最快的速度。 其不可超越,几乎给了人类永久的禁制。 我们无法轻易前往太阳系以外的任何恒星系,离开银河系几乎是不可能的。
宇宙环境并不是绝对安全的。 随着时间的推移,地球将不断受到小行星撞击,经历多次快速的气候变化,甚至被演化为红巨星的太阳吞噬。
因此,科学界长期以来有一个共识,如果我们留在地球上,人类迟早会灭亡。 因此,我们现在唯一的希望几乎都在宇宙中,但人类的速度极限却成为了我们探索宇宙的桎梏。 无论光速如何,哪怕是每秒数百公里,仍然是现在人类难以达到的巅峰。
但幸运的是,随着科学技术的发展,科学家们发现,提高速度不仅仅是利用能量来加速物体。 还有一些方法可以尝试,比如穿越虫洞、改变空间曲率等。 这仍然给科学家们带来了一线希望。 。
结论
我们知道,宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。 如果按照物质不能超过光速的原理,那么宇宙的直径应该只有138亿光年。 然而,科学家们发现,可观测的宇宙有930亿光年长。 ,在可观测的宇宙之外还有更多的物质。
这其实就是空间膨胀引起的超光现象造成的,所以只要我们有扭曲空间的能力,那么我们就有可能实现超光运行。
现代科学兴起至今仅过去了两百多年。 随着时间的推移,科学技术的积累最终会把人类带到一个新的水平,而达到这个水平的方法就是提高我们的速度。 速度越快,技术就越先进。
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