9.99級曲速引擎可達到萬倍光速,會是未來星際航行的科技嗎?

有很多問題困擾著人類。面對浩瀚星空,人類目前最重要的問題是:「宇宙實在太大了!」

宇宙有多大?我們不知道,或許永遠也不知道。可觀測宇宙大約930億光年。由于宇宙的膨脹,可觀測宇宙之外的光永遠不會到達地球。因此,我們無法觀察到可觀測的宇宙外太空。

宇宙中最快的速度是光速大約是每秒30萬公里。光速飛行從太陽到地球只需要大約8分鐘。目前,光速是宇宙中發現的物體的最大速度。也就是說,光速是宇宙速度極限。速度充其量就是這麼快。

還有一點光速與任意速度疊加后仍舊是光速,與光源的移動速度參照系無關。其次,物體移動得越快,質量就越大,但是物體的速度必須達到亞光速才能有效地表現出來,質量的變化才會很明顯。而平時我們看到的物體運動速度實在太慢了,質量增加效應幾乎可以忽略不計。

當速度無限接近光速時,其動質量將就與趨于無窮大。因此,任何物體(擁有靜質量)都不可能以光速運動。只有靜質量為零的物質(比如光子)才能以光速飛行,而且必須以光速飛行,生下來就以光速飛行。

光速,在人類眼里顯然是很快的。但在浩瀚宇宙面前,光速實在太慢了。沒有對比就沒有傷害,人類步行的速度顯然沒有汽車快,但我們步行的速度對于在家活動來說已經足夠了。去其他城市,步行速度不夠,可以用汽車。而如果是出國,基本上就需要使用更快的飛機了。

而離開太陽系后,人類就顯得更力不從心。直到今天,人類還沒有成功離開太陽系,哪怕只是無人探測器也不行。太陽距離最近的恒星比鄰星約 4.3 光年。即使人類達到光速,也需要4.3年才能到達比鄰星。

如果想要探索更多的恒星系統,速度無疑是擺在人類面前的首要問題。即使是最快的光速,到達其他恒星系統需要很長時間。人類的飛船到達其他恒星系統動輒需要幾十年甚至幾百年的時間。相比人類不到百年壽命,這太漫長了!

所以,如果想要實現真正的星際航行,超光速是必須的,否則人類必將被限制在太陽系,人類文明也很難延續下去。

但問題來了,就算是人類能超光速飛行,真的能解決以上問題嗎?

目前科幻小說和電影中實現超光速提到最多的就是曲速引擎。

曲速引擎,不是用傳統發動機提供動力來驅動航天器移動,而是在航天器周圍制造一個「泡泡」(時空泡泡),讓時空泡泡超光速移動,帶動使航天器的運動速度超過光速。在超光速過程中,飛船其實是相對靜止的,只是飛船周圍的時空結構發生了變化,所以這種方法不會違反大自然法則。

根據愛因斯坦廣義相對論,引起的本質其實是時空彎曲。有質量的物體會影響時空結構,導致時空彎曲。時空彎曲的外在表現就是引力。這就是為什麼物體的質量越大,引力越高。

如果我們能制造出一臺減小飛船后方時空曲率的機器,那麼飛船前面的時空結構就會因為曲率較高而將飛船拉向前。但實際上,即使是曲速引擎帶來的速度,在科幻電影和小說中也是「十分落后」的。

簡單看一下圖片中的曲速引擎速度。9.9級曲曲速引擎能達到3052倍光速。這是一個難以想象的速度,但科學家們仍然認為這個速度「還不夠」。

因為宇宙真的太浩瀚了。就拿我們的銀河系來說,銀河系的直徑約為 200,000 光年。即便是3052倍光速穿越銀河系也需要60多年,而宇宙中銀河系這樣的星系太常見了。

對比曲速引擎,更讓人向往的星際旅行技術是「太空跳躍」。實際上就是所謂的「蟲洞」,從宇宙的某端,能瞬間跨越浩瀚星際距離。在蟲洞面前,曲速引擎確實顯得太慢了。

但不管是曲速引擎還是蟲洞,對于目前的人類科技來說,只是美好的幻想罷了。在浩瀚宇宙面前,人類顯得太渺小了。但我們有理由相信在不久的將來,人類的智慧會引領人類文明走向更大的輝煌,飛越太陽系,銀河系,甚至是宇宙不會只是夢想!

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論