光年不可跨越嗎?旅行者1號飛1光年要17500年,1光年到底有多遠

天空之城 2022/12/06 檢舉 我要評論

綜述

曾經,人們天真的以為公里這樣的長度單位已經可以把世界概括,我們只需要在公里前面加上萬,億等字眼,就能夠表達幾乎無限的距離。

但是,自從人類對太空產生了一些基本了解后,科學家們也就意識到了自己的自大。在宇宙層面上來說, 幾乎所有天體與我們的距離,都已經達到了一個我們難以用尋常方式認知的程度

哪怕是在宇宙當中離太陽最近的恒星比鄰星,與我們的距離也有足足40萬億公里,更不用提那些更遙遠的星球了。

因此,科學家們專門為宇宙創造了一個嶄新的長度單位——光年。

我們在看到某些星球的科普資料時,經常能夠看到這個單位字眼。那麼,一光年究竟有多遠?光年距離真的是人類無法跨越的嗎?

一光年有多遠?

顧名思義:以光在正常環境下速度行進整整一年時間所產生的直線總距離就是一光年。作為一個長度單位,一光年所代表的長度量級是我們普通人難以想象的。

因為光速是我們認知當中物質運動的最快速度,當光在呈現粒子狀態時,它每秒鐘就能跨越整整30萬公里的距離,相當于繞著地球赤道跑了整整七圈半。 這樣的速度換算成一年的話,一光年的總長度就是94607億公里左右。

這樣的距離長度對于我們人類來說無疑是難以逾越的,但在宇宙當中,光年卻好像是我們人類生活中「厘米」這樣的長度單位一樣平平無奇。拿我們前文中所提到的比鄰星來說,如果把它與地球的距離換算成光年的話,約等于4.22光年。

不難看出,只要涉及到兩顆恒星之間的絕對距離,我們就必須要使用光年這樣的長度單位,如果按照公里為單位計算的話,科學家們就會面對十幾位甚至幾十位的冗長數字,這對于他們的研究和計算來說,無疑是極不方便的。

那麼,我們人類究竟能否有突破光年的能力?以目前的技術來說,人類的飛船要飛行多久才能行駛一光年的距離呢?

人類的速度極限與光年

以人類這一物種的生理極限來看,我們永遠不可能在不借助設備的幫助下于有生之年走完一光年的距離,就算是坐著每小時能飛900公里的飛機,我們也要不間斷的飛上120萬年才能勉強行駛上一光年。

但如果把目光放在航天器上,人類似乎又能看到了希望。

旅行者1號作為上個世紀人類發出的性能最為強悍的航天器之一,已經在混沌遼闊的宇宙空間中飄蕩了將近45年。

而旅行者1號目前所保持的速度,是17.062公里每秒,這樣的速度幾乎已經超過了我們在地球上所能用肉眼看到的一切物質速度極限 ,以這樣的速度想要飛完一光年的距離,大約需要17500多年。

而目前人類發射的速度最快的航天探測器是 新視野號,這艘在2006年才發射升空的探測器,運用了當時最為先進的技術作為馬達動力,其速度達到了23.33公里每秒,比旅行者1號要快上很多。 而新視野號飛行一光年大約需要花上12800余年。

這些航天探測器在目前就代表了人類速度的極限,宇宙的遼闊與人類的渺小也在這些比較當中可見一斑。如果我們不能找到新的動力能源和推進飛行器的方式,那麼我們也許永遠都逃不開光年的限制……

人類的希望

那麼,難道我們真的只能眼睜睜地看著遼闊的宇宙,卻無法親力親為的對其進行探索嗎?人類的求知欲與好勝心自然不會允許這種事情的發生,突破速度的極限將人類送往更遠的星際,也是一代又一代科學家們共同努力的目標。

在目前,科學界其實有著一個理論階段的研究,如果發展順利的話,飛行器只用花上5年的時間就能夠飛越1光年的距離,這項研究也被全世界范圍內的科學家認定為人類在太空發展的基石。這項研究的名字就是 「太陽帆飛船」。

太陽帆飛船是一種新型的宇宙飛船模式,在古代,大型船只只有依靠風能才能揚帆起航,風越大船速也就越快。而太陽帆飛船也是借鑒了這種方式,只不過把動力從風變成了太陽光的光壓。

光能是整個世界上最為純粹的能源之一,只要開發得當,它就是取之不盡,用之不竭的,因此,太陽帆飛船不需要攜帶任何燃料,只需要在宇宙中持續接收到光 ,就能夠一直穩定自身的速度,而它的理論速度極限,正是光速的1/5。

但是,目前有關于太陽帆飛船的研究,還處在半理論階段。只有日本發射了一艘類太陽帆飛船的試驗機,并為它取名為 伊卡路斯號。目前這艘飛船已經在宇宙中飛行了整整5億公里……

結語

在希臘神話中,伊卡路斯在自己的雙手上插滿羽毛,然后飛向了廣闊的天空,最終也因此而亡。而我們人類所創造的伊卡路斯飛船,自然也承載著和神話一般浪漫的使命。

人類對于宇宙的觀測已經達到了460億光年的半徑,路漫漫其修遠兮,人類的征程還有很多路要走,宇宙當中也有更多的秘密等待著我們。相信隨著太陽帆等技術的逐步成熟,人類終究會離開太陽系,成為更為高級的宇宙文明。

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