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十年后的交通是什么样子(一)

  • “你写的设计文档一张图都没有, 让人怎么看”

本文所示图片均 未经 授权

对于普通人来讲, 预测未来往往是很蠢的事情, 为了给十年后的自己找个乐子, 来随便说说, 站在2016年的我, 认为在2026年, 人们的出行会是什么一种情况

超级技术革新

在没有技术革新技术的领域, 十年是个很短暂的时间, 比如拿中国的美食来讲, “四大风味和八大菜系”这种分类在几十年的时间里很难有什么改变

在具有超级技术革新的领域, 十年是个很漫长的时间, 预测是很难做到的事情, 比如从06年到16年, 由于计算机硬件的高速发展, 游戏这个行业已经发生了有了天翻地覆的革新, 而且随着虚拟现实的到来, 这个行业的发展并没有减速的意思, 我们可以大胆想象, 在未来十年后, 至少会出现”戴上眼镜在草地上打炫目的真人 cs”这种游戏, 至于其他的情况很难再去预测

目前来讲, 交通并不属于这两个极端的情况, 作为一个具有多种组成元素的领域, 在某些方面, 比如更为精确的地图, 更完善的导航, 发展中的无人驾驶等等相关方面, 发展非常迅速, 但是作为运输目的的人和物体本身并不会有太大变化, 另外, 从基础科学目前的发展来看, 十年内在交通领域出现类似空间折叠和超光速的可能性极低, 因此, 在交通方面, 未来十年内的交通情况也会因为这种矛盾难以有很革命性的改变, 但是, 如果附加一些脑洞, 总有一些事情会发生

现在试着按照距离从远到近做一点想象, 十年后, 再来看一下, 看看有多少可以成真

远程交通

这里的远程指的是人类能达到的最远距离, 就是这里

marsAlt text
使用火箭进行远距离航行是目前最为成熟的手段, 在未来的十年内火箭的这种方式预计也不会有太大改变, 利用火箭进行推进时, 需要产生能量的装置与向后喷射的物质, 现在的火箭都是靠燃料燃烧产生能量, 并推动自身排出产生推力, 那在十年后, 这种方式会有什么革新呢, 我们按照脑洞大小从小到大做一下猜测

  1. 最容易想到的是将目前的燃料变为核动力燃料, 核裂变已经可以稳定进行, 只是由于核电站体积十分巨大, 难以搬上飞船, 而核聚变的稳定反应目前还处在实验室阶段, 我们可以假设在十年后, 能够提供足够功率的核反应堆已经能够小型化到安装到一个普通飞船上, 这样, 飞船航行所需要的能量将不再是问题, 唯一需要在意的是依然需要携带足够的喷射物质才能进行长时间加速, 当然, 只要能量足够, 这个可能也不是问题, 因为在长时间航行过程中如果有遇见小行星之类的东西, 可以挖一块石头下来带着飞就好了(所以在那时候的太空, 质量才是硬通货吗?) 最后补一篇知乎, 可控核聚变的难点在哪
  2. 一个很科幻但是很困难的发展道路, 光压加速, 即使用足够大的太阳帆, 利用太阳光产生的压力进行长时间加速, 就像这样

太阳帆Alt text
好处就是利用外来的光粒子作为推进源, 不再需要自己携带喷射物质, 可以大大减轻飞船的重量, 不好处当然有很多很多

  • 首先, 要背向光源, 航线受限制比较多
  • 其次就是, 再来一张图

Alt text闪电
这张图放在这里很合适, 因为太阳帆加速是又慢又快, 说慢是因为加速度很低, 需要很久才能使航天器增加到到合适的速度, 说快是因为由于加速度可以持续存在, 最终航天器的速度会增大到很快, 所以问题来了… 在到达目的地时, 怎么减速? 加上太阳帆在中途如果被陨石微粒损坏, 会使飞船立刻成为无源之水, 成为一片太空垃圾, 所以, 这种方案要解决的问题还是很多的, 我们拭目以待吧

  1. 插一个脑洞, 觉得无聊的可以返回点赞不用继续看了, 我一直相信在很多事情上, 低维度到高维度可以通过很简单的类比得到一些不可思议的答案,
    在以前学物理的时候, 有一个叫做洛伦兹质量变换的公式, 让我感觉事情有些奇怪, 就是这个
    1.pic
    当然这种公式只是”经验总结”, 不是事实的真相, 更深刻的原因已经在广义相对论有介绍, 但是即使是总结, 也有自己奇特的地方, 因为这个公式告诉我们, 使用火箭加速的方式, 不管多努力, 都无法使得最终速度达到光速, 当时我就突然想到, 火箭推理是一种三维力, 利用三维力无法脱离三维, 那是不是利用二维力也无法脱离二维呢?
    我们感官上能想到的二维力是摩擦力, 我们按照理想实验, 最简单的摩擦力的应用便是自行车, 所以, 问题就是, 利用自行车的加速方式, 在地球上能达到的最大速度是多少?
    经过一系列假设(轮子可以转得很快, 摩擦力与压力始终成正比)和计算, 很容易得到答案, 是第一宇宙速度, 因为自行车动力的来源是轮子与地面的滑动摩擦力, 滑动摩擦力与支持力成正比, 支持力随着一种叫做”离心力”的惯性力的增大而减小, 到最终, 自行车的速度足够快时, 已经快”飘起来了”而无法继续加速, 所以, 加速度减小的原因到底是什么?
    现在, 我们知道是”离心力”或者叫做”部分重力提供了径向加速度”的存在而使得支持力减小, 与之相关的摩擦力也相应减小的原因, 而”径向加速度”的存在是因为我们知道自己所处的环境是一个球面而不是一个平面, 假设我们不知道自己所处的环境是球面, 而认为是平面的话, 我们的科学家发现”加速度越来越小了”, 会得出什么结论呢, 因为加速度与摩擦力/重力成正比, 而这个系数是恒定的, 科学家们在的引导下, 自然会认为是物体的质量变重了, 因此, 经过一番实验和推算, 他们发现, 物理质量变重的公式竟然是2.pic
    注意看, 与洛伦兹变换的唯一区别就是, 有一个开方的指数从1/2变为1, 如果我们简单推理, 那四维力下质量的变换公式就应该是3.pic即在 n 维下, 有一个奇怪的经验公式, 叫做6.pic, 这种公式的存在都是对我们所处的环境认识不清的结果, 在摩擦力的场景下, 变化的是力不是质量, 因此我认为在三维推力场景下, 变化也同样是力而不是质量, 至于原因, 那可能是另一部分人的工作

涡轮Alt text
回到正题, 是的, 就是涡轮发动机, 在核动力能源被带上飞船后, 推进就不再是问题, 那像之前说的那样, 推进物质怎么解决, 这是脑洞的开始

8.pic_hd

好, 远距离交通就说到这里, 好吧, 本来还有中距离交通, 近距离交通和最后一公里这几个章节要写, 突然发现字数已经够多了, 而且写得也挺累了, 这周就写到这里吧, 我们下周继续

(默默把标题加了一个一, 窃喜中…)

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