飛最快的紙飛機(飛最快的紙飛機折法)

如何表達一個物體的速度，那么有時速、秒速這樣的表現形式，讓人們的腦海里有一個快慢的概念。

比如秒速5厘米，拿出手里的尺子就能一目了然。

但是，你聽說過馬赫嗎？

戰斗機飛行

不少人認為，馬赫經常被用于描述戰斗機，它應該是一種速度單位。

實際上，馬赫不是速度單位，它是一種比值。

那么，我們經常聽見的那些用馬赫來描述的戰斗機，速度都是多少呢？

戰斗機的速度通常用馬赫表示

馬赫是一種物理學單位，表示某物體的速度與音速的比值，這個音速是指聲音在空氣中的傳播速度340m/s。

比如1馬赫就是音速，2馬赫就是音速的兩倍。

當然有的情況下，1馬赫也不一定就一定是340m/s，因為聲音在空氣中的傳播速度與壓強、溫度有著關系。

所有使用馬赫作為單位的時候，一定要說明條件，比如標準大氣壓下。

聲波的一種表達

馬赫常被用于航空領域，這是因為在飛機突破音速飛行之前，一直存在著一個音障，又叫音速墻。

當時在進行飛機實驗的時候，工程師們發現，飛機的速度越接近音速，那么它受到的阻力將會越大。

當速度達到音速時，就會像撞在一面墻上一樣，因此得名音速墻，物理名叫音障。

如果速度超過音速，飛機的可控性變低，穩定性變差。更重要的是，飛機本身還會受到破壞。

飛行過程種的音障

起初工程師們認為這面音障無法突破，因為當時的材料無法承受音速飛行帶來的巨大阻力，往往最終飛機散架。

不過隨著材料技術的提升，超音速已經不再是夢想。

1947年，美國X-1戰斗機實現了超音速飛行，之后的戰斗機速度得到了提升，馬赫也逐漸成為了航天領域的常用單位。

第一代超音速飛機X-1

其實馬赫這個單位誕生的事件遠比人類實現超音速飛行的事件早，它是物理學家恩斯特·馬赫提出的。

在1929年被物理學界提議使用，作為速度的一種表現形式。

當速度達到2.5馬赫的時候，就已經達到鋁合金材料的極限，再快就會出現飛機解體。

如果速度達到3馬赫，整個飛機本身因為與空氣的摩擦會變成炙熱的火球。

超音速飛行還會出現音爆，產生巨大的噪音，因此我們常看見戰斗機的飛行訓練，都是在遠離城市的地方進行。

戰斗機飛行

人類目前速度最快的飛機是美國的X-43戰斗機，速度達到了9.8馬赫，從美國的東海岸飛到西海岸僅需要半小時。

如果乘坐這樣的飛機圍繞地球飛行，需要3個多小時。

如果一架飛機以15馬赫的速度飛行，它可以2個多小時就完成環球飛行，因為15馬赫表示速度是4080m/s，換算成時速就是18376.2千米。

目前最快的飛機9.8馬赫

不過15馬赫只是科學家的預想，目前的極限還是9.8馬赫。

有人就很好奇了，為什么不用我們都很熟悉的每小時多少公里，或者秒速多少，而是要使用馬赫來表達速度呢？

這是因為馬赫是速度與音速的比值，這樣表達能夠更直地看出速度與音速的關系，更能夠方便快速計算出這個過程中需要的一些數據，比如音爆、阻尼等。

火箭發射

可就算是15馬赫的飛機，也只能在地球上飛一飛，想要在太空中遨游，它的速度完全不夠！

說到這里可能很多人會認為火箭發射的速度會比最快的飛機還要大。

實際上，最大的火箭推進器只有7馬赫左右，普通的火箭也就只有2點幾馬赫。

我們在地球上發射火箭，也不是一開始就是第一宇宙速度，而是在升空過程中逐漸加速達到的。

會見推進器

這是因為火箭的發射方向與X-43有著差別，火箭是垂直地面起飛，而飛機是水平地面飛行。

前者的重量遠超過了后者，它在克服空氣阻力的時候，還得克服自身的重力。

并且火箭的續航能力比飛機強太多，可以依靠后期提速，但是戰斗飛機就必須在短時間內達到極限速度，續航能力比較弱。

不過說了這么多，在光速面前，任何馬赫的飛機，都是弟弟。

光速面前任何速度都是弟弟

要說速度界的老大，光速才是永遠滴神，它是目前人類已知的最大速度。

咱們地球上的長度單位在宇宙中根本不夠用，于是才有了光年。

根據愛因斯坦的相對論，如果一個物體的速度達到了光速，時空就會出現扭曲，那么它就擁有了回到過去的能力。

然而光速對于人類來說是可望而不可及的，人類只能利用加速器讓粒子無限接近光速，卻無法達到或超越光速。

粒子加速器

因為還是愛因斯坦，他推算出，當物體的速度等于光速的時候，質量就會變得無限大。

是的，物質的質量是會根據速度發生變化的，只不過在宏觀環境下，這個變化無法察覺，因為人類目前的宏觀速度太小了。

因此不少科學家認為，超光速飛行不可能實現，因為這代表物質會直接坍塌，理論上不會存在無限大的質量。

而且，就算達到了超光速，宇宙的距離又豈是那么容易達到的？

提到光速就不得不提愛因斯坦

假設一艘飛船的速度是光速，那么它前往我們最近的鄰居比鄰星的事件是4.3年。

而我們的銀河系直徑在10萬光年，對于光速飛船來說是10萬年，人如果在里面，除非永生，不然活不到那一天。

所以可以看出，即便是已知的最大速度，也無法跨越宇宙中的星辰大海。

馬赫這樣的物理量在宇宙中無法使用，因為宇宙是真空，沒有所謂的音速。

光速也無法征服星辰大海

那么宇宙中是否存在比光速更快地存在呢？科學家們相信是有的，只是人類無法現在就發現。

實際上，我們對于宇宙的認識，很有可能沒有自己想象得多。

想要完成星際穿梭，不一定非要讓物體達到光速，即便是普通速度的飛行器，也能做到，只不過這里面需要一定的“工具”。

宇宙中存在著兩種洞，一種叫做黑洞，這個大家很熟悉，就是什么都會吸進去，光也不例外。

另一個洞叫做蟲洞，這是愛因斯坦他老人家在研究引力場的時候，搗鼓出來的一種假設。

人們想象的蟲洞內部

愛因斯坦認為，質量會引發周圍空間的凹陷，形成一定的場，他相信這些場之間會通過一種橋相互連接。

物質都可以通過這個橋到達另一個空間，這一個橋就是蟲洞，又叫“愛因斯坦-羅森橋”。

這就好比沒有橋的時候，渡河得撐船，速度慢不說，還受到了水流速度的影響，最終上岸的地方會偏離原計劃地點。

可是如果在河面上建一座橋，那么就可以直接去往河對面，哪怕河流此時是滔天巨浪。

蟲洞飛行

除了蟲洞，還有一種技術很讓科學家們心動，那就是空間折疊。

我們都知道兩點之間線段最短，可是如果我們把線段對折，這樣的距離就會直接減半。

同理，我們宇宙的某一個面看作是一張紙，地球就是紙上的一個點，將紙折疊，地球和其他星球的距離就會縮短。

多折幾次，就會得到一個人類飛行器可以接受的距離，就算不是超光速飛船，也能實現去下一個星系。

空間折疊

當然，對于地球上的飛機來說，光速離我們太遙遠，馬赫對于人類在地球上的飛行就已經足夠了。