光速飞船，宇宙飞行中碰到一粒沙子，会不会报废？

　　如果真能达到光速的话，别说撞上一粒沙子，就是撞上一颗原子，飞船也会瞬间被摧毁；不仅是飞船瞬间被摧毁，整个宇宙也会马上被摧毁。因为要把任何东西加速到光速，都需要无限的能量，也就是说，如果这艘飞船真的已经达到光速了，它必然携带着无限的能量。虽然这种情况不可能出现，但不妨碍我们根据它来讨论此后发生的事情。所谓无限，就是你能说出任何大的数字，无限都可以比它更大；如果宇宙是有限的，那么无限的能量撞击它，当然会把它摧毁；如果宇宙是无限的，无限的能量撞击它，真的没有什么意义，就像你说我把两个无限大相加会得到什么一样。无限大并不是一个有效的可观测的物理量，没法参与计算。
　　光速飞船，宇宙飞行中碰到一粒沙子，会不会报废？
　　光速飞船在宇宙中是碰不得任何实体物质的，即使是一个太阳风中的高能质子，也相当于无穷大的能量，因此从理论上来看，纯粹意义上的光速飞船是不存在的！因为在还没到达光速之前就已经被尘埃所毁灭了！那么问题来了，高速飞行器撞到物体的能量到底有多大？有什么手段可以防止撞击？有没有什么方法能让光速飞行器安然无恙？
　　一、高速撞击的危害有多大？
　　这是一家战斗机撞鸟的结果，战斗机的正常巡航速度也就高亚音速，产生的撞击力对雷达罩的复合材料制造的外壳将造成极为严重的破坏，当然也可以想象在超音速下撞击的破坏会有多大，甚至高超音速下会如何！那么一粒沙子在极高速度下撞击会有多大能量呢？
　　这是模拟地球的一个铝球被一颗模拟小行星的质量体撞击所产生的效果，这个破坏力将超出想象，而这速度仅仅是数千米每秒而已！如果在接近光速的情况下被一粒沙子所碰撞的，其实我们是可以计算一下的，以下为设定参数：
　　一粒沙子：取值约1毫克
　　飞船速度：99。999999（飞船不可能达到光速，假定此为飞船速度）
　　那么相对速度后，沙子的质增效应将达到：
　　代入上述公式后计算得质增效应为7071倍，那么1毫克的沙子将达到7。071Kg的相对论质量，在根据动能公式计算它所携带的能量为：
　　EK317754887087304039。55J
　　约合：75945240。7吨TNT，即：7600万吨TNT的当量！
　　全世界测试过的威力最大的氢弹赫鲁晓夫炸弹的当量为5800万吨，只相当于这粒沙子的76而已！请问有什么装甲能挡住如此威力的撞击？
　　二、有什么手段能防御这种撞击？
　　这是《太空旅客》中的飞船在抵御宇宙中微陨石撞击的力场，可以看到撞击在力场上释放的能量！但它抵御的撞击并不能无限扩大，超过一定范围就会产生极为验证的后果！
　　撞击导致了飞船损坏，并且随机唤醒了星爵同志，然后星爵觉得无聊，找了美女大表姐。。。。抱歉跑题了哈！但至少能够形象的说明，力场并不能无限制保护飞船，达到光速后的撞击的沙粒能量将趋向于无穷大，因此力场并不能完全保护光速飞船！
　　三、有什么方法可以保护光速飞船？
　　也许没有任何方法保护光速飞船，必须要从发动机体制来考虑防御方式，因为在空间中移动速度达到光速的物体没有任何力量可以保护，但假如移动的是空间的话，就似乎是另一回事情了
　　也许用移动空间的方式可以完美解决这个问题，因为空间会很自然的将前方的障碍物从空间曲率的周围分离，处在曲率空间泡内的飞船会得到完美保护，并且飞船并没有相对它所处的空间移动！移动的只是外部包裹飞船的空间而已！
　　当然后两种方式我们甚至都没有理论基础，也不确定未来是否能实现，但随着未来的飞船速度越来越高，可能如何防护飞船真的需要提上日程，否则蒙着眼睛在宇宙中赶路，哪天被一粒陨石终结也是很正常的事情！
　　回答这个问题之前首先要明确一点，那就是真正的光速飞船是永远无法被制造出来的，因为它违背了狭义相对论中的质能方程，所以说如果不考虑虫洞这种技术的话，未来人类的飞船只能无限逼近光速而不能达到光速，也就是说所谓的光速飞船前面都要加上一个伪字才行。
　　在硬科幻小说和电影中的光速飞船基本上都是无限接近光速的，其内乘员主要靠近光速时的时间膨胀效应来实现短时间内跨越几十万上百万光年，然而我们很少发现科幻作品的飞船撞上其他天体或者被微陨石击毁。
　　虽然宇宙中的物质密度很小，天体之间的距离也很远，但近光速的飞船还是很有可能碰上它们的，就算没碰上其他天体，宇宙中每立方厘米那几个原子和飞船的碰撞能量也是十分巨大的，而如果宇宙中真的有一粒沙子和飞船撞上的话，这粒沙子的威力不会逊于原子弹。
　　在个别科幻作品中飞船外部是有屏蔽力场式装置存在的，目的就在于提前清空航路上可能存在的障碍物，不过目前为止我们并没有发展出屏蔽力场和牵引光束这类超级技术，未来的飞船暂时也只能往材料上面想办法了。
　　抛开遥远的未来，仅就目前的状况来说我们连太空垃圾都无法防范，在几乎没有阻力的太空中随便一小块垃圾就能洞穿空间站甚至击毁卫星，比起未来近光速飞行时的防护问题，如今近在咫尺的太空垃圾才是最大的烦恼，如果一直没有大规模清理它们的办法的话，未来随便一起事故就有可能触发垃圾之间的连锁反应进而造成无法想象的危害。
　　以现在的技术水平，高速飞行的宇宙飞船如果碰到一粒沙子是会报废的。
　　我们知道，速度都是相对的，所以当飞行速度很高的宇宙飞船碰到静止的沙子就相当于一颗沙子以相同的速度碰撞上了宇宙飞船，这样的撞击产生的能量是非常巨大的。
　　比如说现在钢铁做出来的飞机会非常害怕撞上飞行速度并不高的鸟类，就是因为两者之间的相对速度实在是太大了，导致小小的一只鸟也会对飞机造成巨大的伤害。
　　事实上，对于现在的人类，太空垃圾对卫星造成的伤害已经是不可忽视的了。要知道，太空垃圾一般要以每秒78公里的速度高速运动，根据轨道倾角碰撞时的相对速度甚至可以达到每秒10公里以上，因此具有巨大的破坏力。下图展示了一枚一厘米大小的碎片撞击钢板后产生的效果，由此可以看出来太空垃圾的可怕。
　　而随着宇宙飞船速度的进一步的提高，除了要考虑高速带来的巨大动能，还要考虑高速带来的巨大的质量变化，下图就是高速情况下物体质量发生的相对论效应，所以当沙子相对太空船以接近光速运动的时候【不允许完全达到光速】，那么沙子的质量可能就变得跟山一样大了，这样宇宙飞船如果直接跟这粒沙子相撞，再坚硬的材料也会受不了的。
　　所以有人非常悲观，就是认为人类因为太空中存在的尘埃，所以不可能实现太空旅行这些尘埃与飞船相撞会造成毁灭性的后果。
　　当然了，未来也许人们会通过虫洞，或者给飞船加装力场护盾这样的方式来避免飞船在高速下与太空尘埃直接相撞，这些目前都还是科幻，我们只是尽可能的想象。
　　谢谢邀请！
　　光速飞船，宇宙飞行中碰到一粒沙子，会不会报废？
　　【本文原创】
　　光速，顾名思义，就是光在宇宙中穿行的速度，约每秒钟30万公里。就目前人类而言，最快的战机只有两个音速（音速为每小时1231公里），洲际巡航导弹速度有望达到20个音速，第1宇宙速度的运送火箭（脱离地球引力）每秒为7。8公里，第二宇宙速度（摆脱太阳系速度）每秒11。8公里，第三宇宙速度13。8公里可以漫游太空。而最近公布的银河系黑洞的转速只有光速的0。9（约每秒27万公里），这是目前人类发现物质运动除光速以外最快速度的宇宙天体。如果从现有人类自然的科学理论去分柝，人类不可能造出与光速同行的飞行器，即使从理论上突破了研制光速飞行器的界限，也不可能突破制造光速飞行器的材料科学技术。
　　现在我们就假设人类完全有能力制造光速飞船吧。但从黑洞运转速度去分析发现，黑洞周围的物质（包括光）都被0。9光速的黑洞所吞噬，如果人类制造的光速飞般傲游太空，会碰到什么情况呢？当飞船达到光速时，会不会也象黑洞一样吸收周围的所有物质呢？这种现象不只仅仅是碰到沙子那么简单了，那时光速飞船所承受的碰击都能从技术上及本身制造飞船的材料上一一化解吗？
　　人类为了更好地生存，不断地向宇宙探索，愿望是美好的，但不能超越自然规律的界限。当光速飞船在飞行过程中真正碰上了沙子，其后果可想而知，就像飞机碰上了飞鸟，而飞机的速度只有每秒0。684公里（以2个音速计算），以每秒30万公里的光速相比，真的是不可同日而语，其飞船与沙子相碰的结果必然是船毁人忘，烟飞灰灭，云消雾散。即使是不会碰上沙子，当光速飞船在宇宙的飞行中，心然合与太空中的分子、原子、电子、核子、量子等等及暗物质产生高强度的摩擦，在高速压力下飞行致使物质密度产生变化加强，使周边的温度聚然升高而引起核裂变而爆炸消溶，其结果也是难以想象的。
　　如果真有那么一天，人类终于突破了上面所说的一切自然规律，造出能抗击与沙子相碰的光速飞船也未可知，但本人的认识是，按现在人类对自然界科学技术的认知，人类要造出光速飞船是不可能的，更别说能抗沙子碰击的光速飞航。究意更好的答案以何，让行家去评说吧！
　　永远不可能创造出接近光速的飞船，因为有质量物体，不允许达到光速。欧洲大型对撞机表明，即使是一个粒子，在接近99。99光速时候，就已经消耗超级巨大能量了，如果再增加，到99。999999那么地球所有能量总和也不一定能达到。
　　但有一种情况可能解决超光速问题，曲速引擎，折叠空间行进。就类似于一张a4纸的两个点，以目前科技连接两个点最近的距离是直线，但将来所做的是，将a4纸对折，将纸戳透，这样两个点的距离几乎为0。这样就能实现超越光速。但是目前尚在探索阶段，下一场的科技爆发，只等待一个新的科学理论诞生，他将超越牛顿定律，超越相对论，揭开宇宙时代的篇章。
　　由于速度是相对的，理论上分析，别说是碰到一粒沙子了，就算是碰到一个电子，飞船也会因此报废！因为光速飞行的任何物体都具有无穷大的动能，碰撞的瞬间足以毁灭任何物体！
　　而爱因斯坦的相对论早就告诉我们，任何物体都达不到光速，只能尽可能的接近光速，这里的物体当然是指携带能量或信息的物体！
　　所以，无论如何光速飞船是不存在的。不过即使90光速飞行的飞船撞上宇宙垃圾后果也是很严重的，同时理论上光速能达到90光速同样需要超乎寻常的能量！
　　不过宇宙中绝大部分地方都是近乎真空地带，真空所占的比例是绝对统治地位的。所以理论上我们无需考虑会撞上什么东西，而且人类目前发射的任何探测器从来没有考虑过会撞上什么东西，事实上即使刻意想撞也很难撞上！
　　不过话说过来，如果将来某天人类能以亚光速飞行，比如90光速，大概率人类早就可以拥有避免撞上宇宙垃圾的科技了，因为表面上看人类进步的是速度，但其实是全方位的进步，速度的进步意味着能源推进系统的革新，而能源是人类文明发展的推动力！
　　首先，光速飞船是造不出来的，接近光速的亚光速飞船倒是可以。其次，如果亚光速飞船在太空中飞行时直接撞上一粒沙子，这完全有可会导致飞船报废，甚至完全摧毁飞船，结果取决于飞船的速度有多接近光速。
　　如果两个物体的相对速度很快，当它们碰撞时，将会面临巨大的动能。正因为如此，尽管在太空中飞行的太空垃圾很小，但它们相对于某些航天器的相对速度极快，一旦发生碰撞，将会造成严重的破坏，所以太空垃圾对航天器存在着相当大的威胁。
　　同样地，如果飞船以接近光速的极高速度相对于沙子运动，即便沙子非常小，但由于相对速度极快，沙子会对飞船造成巨大的破坏。根据狭义相对论，物体的动能Ek可由如下公式计算出来：
　　其中m0为物体的相对静止质量，v为物体的相对速度，c为光速。
　　可以看到，即便m0很小，但只要vc，则有Ek。举个例子，假设一粒沙子的质量为1毫克，飞船的相对速度为光速的99。999943，那么，对于飞船而言，沙子所具有的动能将会达到8。41013焦耳，这个能量与一枚当年投向广岛的原子弹（当量2万吨TNT）爆炸相当。如果相对速度达到光速的99。999999999991，沙子的动能将会高达21017焦耳，这个能量与一枚沙皇炸弹（当量为5000万吨TNT的氢弹）爆炸相当。
　　速度继续增加，动能进一步增大，直至速度趋于光速，动能趋于无限大。因此，只要飞船相对于沙子的速度足够快，沙子完全可以把飞船撞废，甚至完全撞毁。也正是由于速度趋于光速，动能趋于无限大，只要有质量的物体，无论有多小，它的速度就不可能达到光速。
　　虽然太空中非常空旷，但由于亚光速飞船的速度极快，就必须考虑可能会与太空中的尘埃高速相撞所造成的破坏，所以需要在飞船的前方安装能够清理掉障碍物的防护罩。
　　首先光速飞船这个概念是不存在的，只能是光速级别飞行器，一切有静止质量的物体速度不会达到光速，但是在合适的情况下，速度可以无限逼近光速。
　　一粒沙子在我们的眼中本来应该是很不显眼的，那么一粒沙子能将一艘飞船撞报废吗？你还别说，沙子还真的有这个潜力。不知道大家有没有听说过这样的报道，那就是说某飞机在飞行的过程中与一只鸟相撞，不幸坠机，机上人员全部丧生，这是真实发生过的。
　　目前鸟类撞击飞机是危害航空安全的重要因素之一，有统计称，自1988年以来，因为鸟类撞击飞机导致的坠机事件，已经造成了至少219人死亡，造成的死亡人数够得上一次重大空难去世的人数了。飞机的高速运动会使得鸟类撞击飞机的破坏力十分惊人，仅仅是一只麻雀就足以摧毁降落时的飞机发动机。
　　按道理说，体型小，质量轻的鸟类，与钢铁筑成的飞机相撞，其效果相当于以卵击石，但是为什么会将飞机撞报废呢？其实这跟飞机的高速飞行有关，如果单单是一只鸟撞向静止的飞机，那么鸟无论如何也不可能将飞机撞报废，反而是自己自寻死路。根据动量定理，一只0。45公斤的鸟，与时速800公里的飞机相撞，将会给飞机带来153公斤的冲击力，而一只7公斤的大鸟撞击在时速960公里的飞机上，冲击力将会达到144吨！
　　至于具体是怎么计算出来的我就不给详细的过程了。你需要知道的就是高速飞行的物体将会具有很大的破坏力，而鸟类撞击飞机的巨大冲击力源于鸟类和飞机的速度差。我们知道太空垃圾的危害很大，一粒很小的太空垃圾如果与宇航员或者是空间站迎面相撞的话，那么宇航员的身体毫无疑问会被击穿，而空间站大概率会报废。
　　下面来计算一下一粒沙子与光速级别飞行器撞击的破坏力。假设沙子原本静止，而飞船相对于沙子以99的光速相撞，那么根据相对论，沙子的质量会有所增加，沙子的质量将相当于原本的7倍左右，将沙子的质量设定为1mg，那么沙子的动能将会有44105J，这个能量其实不是很大，但是也相当于质量2千克的物体以210ms的速度撞向飞船，在我看来，飞船不一定承受得住这么大的冲击力。
　　如果速度进一步增大的话，那么沙子的动能将会呈爆炸式增长，就假设飞船的速度为光速的99。999999，那么沙子的动能将相当于7600万吨TNT当量，这相当于什么概念呢？已知世界上威力最大的氢弹为前苏联研制的沙皇氢弹，其TNT当量为5000万吨，所以你知道这个沙子的威力有多大了吧。
　　就按你说的来！
　　飞船以光速飞行撞上一粒沙子，就是一粒沙子以光速撞上你的飞船。速度越快，能量越大，一粒光速飞行的沙子打到飞船，绝对把你的飞船打对穿，虽然沙子进入飞船的地方只有沙子大小的洞，出去的地方，呃出不去了，进去就与飞船内的空气摩擦，燃烧都来不及就爆了。陨石进入地球那点速度的样子应该知道吧，光速撞击的能量是什么样就大概清楚了。不过光速飞行这玩意得要人类先解开（光速）这道脑筋急转弯的问题才有可能实战的！