以2083倍超光速飛行,穿越銀河系仍需96年?結果讓科學家感到絕望

天空之城 2022/07/22 檢舉 我要評論

要問誰是宇宙當中最敢「想」的人,那必然是人類了,因為雖然到目前連咱們的航天器都未飛出太陽系,但是科學家已經開始研究穿越銀河系所需的時間了。

當然,這個假想的前提是,咱們得有 足夠快的飛行器。

這時大家可能會想,最快的速度應該就是光速了。

可事實上, 達到光速還遠遠不夠,畢竟宇宙實在是太大了。于是,科學家想以 超光速飛行,看看這樣能不能更快。可是模擬的結果令科學家感到絕望,因為就算 以2083倍超光速飛行,穿越銀河系也需要96年。

超光速的提出與研究

大家都知道,光現在常常作為人類觀察宇宙的使者,因為其在真空當中的傳播速度很快,可以說是人類目前發現最快的速度。

在經過計算之后,科學家得出了 真空當中的光速為299792458米/秒,一般會四舍五入取 300000千米/秒

按理來說,如果人類的飛行器能夠達到光速那就已經非常快了,起碼我們在太陽系各個行星之間來回應該非常方便。

但是,太陽系只是宇宙中的蕓蕓眾星之一,所以科學家認為 人類的未來肯定不能只拘泥于太陽系,而是要飛出去,甚至 穿越銀河系,找到全新的家園。

而我們如果只是以 光速飛行,到達同屬于銀河系的 半人馬座阿爾法星,都需要4、5年左右的時間,這還僅僅是 相隔了4.3光年。

因此,在科學家看來,想要讓人類在有限的壽命中飛得更遠,就必須將速度繼續提升, 實現「超光速飛行」。

當1905年愛因斯坦的 狹義相對論橫空出世后,就給速度定了限制叫做 「光速極限法則」

可是,相對論并非是絕對完美的,有許多科學家一直都質疑其有問題和矛盾,尤其是在光速不可超越這一點上。

就這樣許多科學家在愛因斯坦過世的幾十年之后,提出了 超光速的概念,而后更多科學家投入了超光速的探索和研究當中。一部分科學家將目光聚集在微觀粒子上,另一部分科學家則看向了 宇宙深處。

宇宙大爆炸理論和哈勃紅移的支持下,宇宙是一直處在 膨脹狀態的,而且其 膨脹的速度是超越光速的。所以他們早在上世紀七十年代,就利用射電天文觀測的方式,對部分類星體進行了觀察,發現它們的分離速度超過了光速。

國際科學界正式談論超光速星際航行是在20世紀末,1999年國際宇航聯合會的 P.A.Murad說:「創建一艘超光速宇宙飛船是一種廣泛的挑戰,雖然超光速航行與狹義相對論矛盾,但該理論并非包容一切,而是處理亞光速問題的理論。」

總之,超光速的研究雖然異常的困難,但是部分科學家認為它是存在并且能夠實現的。于是在這個基礎上,他們就開始思考當 超光速飛船出現,穿越銀河系又需要多長時間。

以2083倍超光速穿越銀河系

銀河系作為一個典型的棒旋星系,其形狀就像是一個 橢圓形的盤子,而這個銀盤的 直徑為100000光年。可見,想要穿越銀河系可不是件容易的事情。因此科學家詹姆斯·奧多諾休就使用計算機模擬了以超光速,展現了穿越銀河系的過程。

當它把速度加到 光速的2083倍時,人類在太陽系和鄰居星系已經可以來去自如了,整個時間的形成大大縮短。

在他增加速度數值的時候我們可以看出,當以 一倍光速飛行的時候,我們想抵達邊緣的 冥王星需要5個小時左右。而當速度達到 213倍超光速時,僅僅需要1分多鐘就能抵達冥王星了。

最后他把速度調整到 2083倍光速時,我們飛掠冥王星就只需要十秒了,可以說這個速度是人類目前無法想象的。只是在太陽系中其實沒什麼參考價值,畢竟科學家的目標是穿越銀河系。

于是他們就將目光看向了銀河系,最終得到了一個令人絕望的數值,那就是哪怕我們以2083倍的超光速進行飛行,想要穿越銀河系也需要長達96年的時間。

假設有一個人從出生就在這個超光速飛船上參與飛行,那麼等他穿越銀河系,看到銀河系之外的世界時,他也已經是滄桑的老人了。

更何況, 以人類現在的平均壽命來看,想活到96歲可不是件容易的事情。所以,即使創造出了超光速的飛行器,人們在有限的一生中依舊 很難實現穿越銀河系的夢想,更有可能倒在半路上。

由此可見, 宇宙的廣袤程度遠遠超出了人類的想象,在我們眼中最快的光速與宇宙的尺度相比簡直啥也不是。

所以人類想走向更遠的地方,可能不止要瘋狂 給飛船提速,還得延長自己的壽命。如果說人類文明出現的時間只占地球時鐘的一秒,那麼人類短暫的一生與宇宙時鐘相比,又算得上是什麼呢?

值得一提的是,如果飛行器真的能夠以 超光速的狀態飛行,那麼其中的人能透過舷窗看到怎樣的景象呢?可能有人想到了電影《星球大戰》當中, 千年隼號使用超光速飛行后,乘客看到的恒星被拉伸的景象。

但事實上,在超光速狀態下,乘客根本 無法看清楚恒星的光線,只能看到像光盤一樣的結構。

研究者康諾斯表示:「如果‘千年隼’號真實存在并且進行超光速飛行,我一定會建議乘客佩戴太陽鏡。此外,這艘飛船還需要采取保護措施,保護乘客免遭X 射線輻射傷害。由于多普勒效應,乘客看不到任何恒星存在跡象。」

此外,不知道在飛行速度如此快的情況下,人一直望向窗外,會不會感到 「暈船」。如果真的讓人眼暈的話,最好還是封閉式飛行比較好。

那麼,假如超光速真的存在,人類要用什麼方法才能實現它呢?我們真的可以制造出超光速的飛船嗎?

超光速飛船

人類在長期的地外文明探索當中,雖然沒有什麼大的收獲,卻找到了許多 類似地球存在的「超級地球」。

許多科學家認為,人類文明未來的歸宿并不是太陽系內的行星,而是這些遙遠的超級地球。但想要去往這些超級地球,就要 跨越長達幾十光年的距離,為此人們就在想,到底使用什麼飛船更好。

資料顯示傳統的化學燃料火箭是不行的,例如速度達到 17km/s的 Voyager- 1 探測器,到達那里要用3.5×10^5年。如用核能源火箭,也需3×10^4年。使用太陽帆的方法,可獲得v=0.01c=3000km/s,到達Gliese- 581c也要2000年。

所以他們提出 應該使用反物質作為燃料,這樣不僅可以盡可能地減少飛船的負載,還能夠進一步給飛船提速。

要知道,反物質與物質碰撞后釋放能量的效率,在以上燃料當中可是最高的。不過,在這之前,咱們要先能夠 盡可能多地收集反物質和保存它們。

其次就是通過曲率驅動,來實現超光速飛行。

喜歡看科幻小說的人,看到「曲率驅動」應該非常熟悉,這指的是通過彎曲飛船周圍的時候,然后創造出一種曲速氣泡,最終將時空的距離縮短。

此前的超光速是一味地提升速度,而曲率驅動,則是將路程都縮短了。

研究者R.Obousy說:「如果縮小飛船前面的空間,同時再增大飛船后面的空間,就會在飛船周圍發生一個時空泡,它包圍飛船并且迫使飛船沖出尋常世界進入自己的坐標系。這個泡依靠時空壓差使飛船向任何方向移動,打破光速極限。」

雖然科學家的理論在人們看來總是天馬行空,甚至有點兒不切實際。但是現在的科技其實都是從這些想象蛻變而來的,說不定未來,人類真的能夠乘坐著以超光速運行的飛船,掠過蒼穹,一覽群星。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論