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飛機為什么不能直接跨越南極 飛機不能飛過南極上空的原因

大多情況下，我們乘坐交通工具都會盡量選擇最短距離，沒理由再繞路。可是飛機就不同了，有的地方，明明直線距離最短，可是飛機的航線設計卻要繞一圈，這是怎么回事？舉個例子，飛機可以從北極上空飛過，卻沒有飛過南極的。飛機為什么不能直接跨越南極？飛機不可以飛到南極上空的原因是啥？下面就來跟大家簡單聊聊吧。

一般飛機可以從北極上空飛過，卻不可以從南極上空飛過，這是什么原因？

據悉南極洲是地球上最后一個被人發現的大陸，也是地球上唯一一個沒有人定居的大陸。這里雖然面積遼闊，可是氣候惡劣，常年被冰雪覆蓋，海拔較高。南極洲沒有人居住，其實也是飛機沒有從南極上空穿過的原因之一。

南極不像北極那樣，北極附近還有城市跟機場，所以飛機可以從北極很高的緯度上空飛過。但是南極附近只有冰天雪地的南極洲，在南半球生活的人，基本上都居住在緯度偏低的地方，兩個不同城市之間的距離，不用經過南極最高的地方就是近的。南極離有人生活的大陸太遠了，如果飛機從南極上空飛過，反而是繞路了。

因為飛機沒有飛過南極的，所以網上就有了一些陰謀論。有人認為地球是圓的是一場徹頭徹尾的陰謀，他們相信地球是平的，以北極為中心，南極為邊緣構成的。在這些人看來，飛機飛不過南極，是因為南極是地球的邊緣，飛機自然是沒辦法飛出地球的。

這種觀點雖然聽起來腦洞挺大的，可現實中還真有不少人相信這樣的事情，為了證明他們是對的，他們還特意成立了地平論協會。按照他們的觀點，地球就不該叫地球了，應該叫地平。

飛越和跨越有什么區別

飛越和跨越明顯就差在飛和跨子上，飛明顯比跨要幅度大很多，你可能一下子飛越很多障礙，但只能每次跨越一個障礙，

假設人類以光速飛行，是否可以瞬間跨越整個宇宙？

愛因斯坦的相對論。

在1905年和1916年愛因斯坦分別提出了狹義相對論和廣義相對論，打破了牛頓一直以來堅持的絕對時空觀。

牛頓認為任何人在任何地方所經歷的時間都是一致的，時間本身是不變的，愛因斯坦則認為時間是相對的，可以理解為每個人的時間可能是不同的，而造成這樣的因素就是物體的運動速度和所處的引力場強度。

愛因斯坦的狹義相對論也可以理解為時空論，因為在相對論中，愛因斯坦將時間與空間通過光速不變原理這個跳板緊密的連接了起來，統一了時間和空間。

一個高速運動的物體，越接近光速效果越明顯——時間變慢，運動方向尺度變小，這也就是說在理論上，當人達到光速飛行的時候，無論多遠的距離，在感覺上都是瞬時到達的。

根據愛因斯坦的廣義相對論，物體運動速度越接近光速，時間流逝越慢。那么理論上達到光速后，時間就會靜止?

物體運動速度的上限——光速。

從理論上說，沒有任何一種物體的飛行速度可以達到光速或者超越光速。

在質能方程中，愛因斯坦統一了質量和能量的關系，他認為質量和能量是一回事，質量里有能量，能量里有質量，從而提出了質能方程E=mc^2。

根據質能方程可以看出，如果一個物體的速度越接近光速，它所需要的能量就會趨近于無窮大，因此愛因斯坦的相對論直接提出“任何具有靜態質量的物體的速度根本無法超越光速”。

由于經典力學曾經提出，物體的速度能夠決定其動能，換句話來說就是只要動能夠大，速度也能提升到光速，之前已經說了愛因斯坦的相對論和經典力學的觀點是不一樣的。

即使是一艘靜止質量為0的飛船，它的速度也根本無法提高到光速，而且物理學們通過實驗也發現，即使一顆質量幾乎為零的電子也根本無法通過粒子買粉絲加速到光速，最多能夠加速到接近光速。

當然，在現實中證實了無論物體的質量情況如何，它都無法加速到光速，更何況是現在人造飛船的質量那么大，能夠有現在的速度已經是不錯的了。

所以，通過狹義相對論和質能方程，可以得到，凡是靜止質量不為0的物體，都無法達到光速。但光的質量為零，所以在達到光速時并不會出現無限大的質量。

但在狹義相對論中，物體如果達到光速，質量和密度就會變得無窮大，所以當飛船達到了光速，那么人類可能會被巨大的密度和質量撕裂。就像黑洞一樣，因為黑洞密度大質量大，最大的特點就是吞噬一切。

當然，光速并非不可超越的，宇宙中也有很多的超光速現象，比如宇宙膨脹速度，而這個說法是針對于物質、信息、能量來說的。

時間膨脹效應。

也叫做鐘慢效應，根據愛因斯坦的狹義相對論，當參照系的運動速度越快，時間流逝對速率越慢。

時間膨脹效應是愛因斯坦在相對論中提出的一個理論。在大家的潛意識里認為時間只是用來衡量物質運動的度量，而且任何事物都無法干預或者改變時間，那么膨脹是什么呢？

其實這個時間“膨脹”指的是引力和速度分別引起的時間膨脹。在愛因斯坦的相對論中提到時間與空間有著密切的關聯，有質量的物體會使其周圍的時空發生彎曲，通俗的來講就是遠離大質量物體的時鐘要比接近大質量物體的時鐘走的快。

而速度引發的時間膨脹指的是一個物體運動的速度越快，在觀察者眼中，運動的物體的時間流逝就越慢，當物體運動的速度越接近于光速的時候，時間流逝就相對靜止。

不過其中的“時間變慢”指的是高速運動物體的時鐘相對變慢，而不是真正的“變慢”，時間的本質其實是“相對的”。

我們可以假設：如果一個人駕駛著接近光速的飛船在宇宙中飛行了一百年，而這個接近光速的飛船在飛行的過程中，我們地球有可能已經過去了一千年。

所以由速度引起的時間膨脹并不難理解，只要我們能夠把握“相對”的這個觀點就可以了。

如何證實時間膨脹效應?

狹義相對論中的時間膨脹效應其實在現實中也有表現，比如運動著的時鐘的時間流逝速度會比較慢，而且時間膨脹效應已經得到了實驗證實，所以時間膨脹效應可不是大家以為的一個猜想而是一個經過實驗證實的科學理論。

在1971年，兩位物理學家喬伊·哈夫勒與理查德·基廷就利用了一架客機做了一個實驗，首先把4個極為精確的原子鐘放在了即將飛行的這架客機上。

當客機飛行結束之后，再把這4個原子鐘的時間與地面上的原子鐘的時間進行比較，結果發現了客機上的原子鐘時間流逝確實比地面上的原子鐘慢了59納秒。

雖然時間慢的不夠明顯，但是這個實驗卻可以證明時間膨脹效應。還有美國的宇航局也曾經利用衛星系統在太空中做過幾次類似的實驗，結果也發現地球引力場的時間與和月球引力場的時間存在一定差別，從而證明了時空扭曲和時間膨脹是真的存在。

于是愛因斯坦的“時間膨脹效應”再次被證實是正確的，但時間膨脹效應有個前提條件就是當物體的速度無限接近于光速，如果當物體的速度遠小于光速時，時間膨脹效應將會不明顯。

如何計算時間膨脹？

我們舉一個簡單的例子，并結合公式來看一下。

假設小紅站在地球上不動，作為觀察者觀測小明。而小明以一定的速度v在遠離小紅。用to來表示觀測者小紅看到小明做的任何動作所花費的時間，t用來表示小明自己感覺經過的時間，c是光速。

一、當小明遠離小紅的速度為光速的0.1倍即小明的速度為30000000m/s時,to=1.005t，這就說明了當小明用1s來抬一下頭，地球上的小紅就過去了1.005s。

二、當小明遠離小紅的速度為光速的0.9倍即小明速度為270000000m/s時，可得到，to=2.294t，在這時候小紅觀察小明點一下頭就需要2.294s了。

三、當小明遠離小紅的速度為光速的0.99倍即小明的速度為297000000m/s時，可得到，to=7.087t，在這時候小紅觀察小明點一下頭需要7.087s了。

四、當小明遠離小紅的速度為光速的0.99999倍即小明的速度為299997000m/s，就得到了to=223.614t，而這時候小紅觀察小明點一下頭就需要223.614s了。

不難發現，當小明運動的速度越接近于光速，時間膨脹效應就越明顯。

總結。

所以，如果人類可以實現光速飛行，理論上可以瞬間到達宇宙中的任何地方，即使是930億光年之外。但狹義相對論決定了有質量的物體無法達到光速，因此，我們只能無限的靠近光速。

如何跨越太平洋飛行？

世界上第一次飛越太平洋的時間是1928年5月31日至 6月9日。這次飛行是由美國飛行員卡普泰恩·查理斯·金斯福德·史密斯（Charles Kinssford Smith）、C.T.P.厄爾姆（C.T.P.Ulm）、領航員哈里·萊昂（Harry Lyon）和無線電員詹姆斯·沃納（JamesWarner）共同完成的。他們駕駛一架被命名為“南十字”的福克F.ⅧB-3m（FokkerP.ⅦB-3m）型飛機從美國加利福尼亞的奧克蘭機場出發，途經火奴魯魯、夏威夷、斐濟的蘇瓦，到達澳大利亞布里斯班的伊洛爾法姆。全程11891千米，飛行時間為83小時38分。目前這架飛機被陳列在伊洛爾法姆機場。

首次中途不著陸飛越大西洋飛行的人，是克萊德·潘伯恩少校和林格·赫登。他們駕駛一架“維多爾小姐”貝蘭卡封閉式座艙的單翼機，從日本淋代海灘飛到華盛頓韋納奇，全程為7335.19千米，歷時41小時13分。時間是1931年10月3～5日。

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