銀河系直徑10萬光年,我們能穿越嗎?人類可能永遠都走不出銀河系

天空之城 2022/08/31 檢舉 我要評論

「我們的目標是星辰大海」,這句話非常勵志,相信大家都耳熟能詳,也非常適用于人類對宇宙的探索。

從古代的觀星到現代的飛船探測,我們從來沒有停止過對宇宙的探索,而目前飛行最遠的人類探測器是美國的旅行者一號,距離地球230億公里,可以繞地球行駛176萬圈,這個距離聽起來確實挺遠的,但遺憾的是旅行者一號至今還沒有飛出太陽系。

在這種窘況下,有人竟然又在想太陽系的第一層上級結構,直徑為十幾萬光年的銀河系,但是針對我們目前的情況來說,有個不太樂觀結論,那就是人類可能永遠都無法走出銀河系。

第一,宇宙不是一成不變的,根據哈勃—勒梅特定律,宇宙正在不斷地膨脹,大部分星系都在不斷遠離地球,而且距離地球越遠的星系,其遠離速度還越快,如果星系和地球的距離大于140億光年的話,星系遠離我們的速度是會超過光速的,在這樣的條件下,進行星際旅行也是很困難的。

第二,根據觀測,認為銀河系的直徑在15~20萬光年之間,而光年是用來衡量宇宙空間的一種距離單位,指的是真空中,光在一年的時間里所走過的路程,要知道光的速度約為30萬千米每秒,所以光年可是一個大單位,單單從距離上來看,銀河系已經是非常廣袤的。

其次,太陽作為太陽系的中心,其質量約為1.9891×10^30千克 ,占據了太陽系99%以上的質量,但在銀河系內,像太陽這般的恒星就有1000~4000億顆,所以與銀河系相比,太陽的質量簡直就如一粒塵埃,根據估計,銀河系的總質量約為 4.1771×10^41 kg,由此可見,銀河系有多大。

人類現在都還沒能完全走出地球,只有十幾個人到達過月球,這還代表著我們目前最高的科技水平,如今連太陽系都還沒走出去,而銀河系與太陽系相比那真是天方夜譚式的比較,在這樣的情況下,我們如何來個跨越星系的旅行呢?

第三,目前距離我們最遠的是在43年前,由美國發射的旅行者一號,如今它已經飛行了230億公里,一光年又等于9萬億公里,那麼我們要想真正飛出太陽系的話,旅行者一號還需要接近2萬年的時間。

如果是銀河系的話,可能就更遙遙無期了,不過這是依照我們目前的科技來計算的,可能再過個幾十年,我們的科技會更發達一點,那麼時間對應的也會縮短一點,但這個時間也是以百萬年起步的,考慮到我們人類的壽命限制,依然還是無法走出太陽系的。

第四,1991年,科學家提出來第四宇宙速度,根據粗略計算,如果人類想要從地球上發射出一艘飛出銀河系的宇宙飛船,那麼其初始速度應該為為120km/s以上,但這個速度,我們人類目前還無法實現。

第五,牽扯到一個逃逸速度,這是根據萬有引力定律、能量守恒定律以及牛頓運動定律衍生出來的。在這個速度下,航天器本身擁有的動能才能與天體的重力勢能平衡,此時動能就可以完全轉化為勢能,簡單來說是指我們航天器不受天體引力影響所需要的一個最小速度,與天體的質量與距離都有關系。

根據科學家計算,銀河系這個天體的逃逸速度為550km/s,所以說,只有當飛行器超過這個速度時,才能擺脫掉銀河系的引力束縛,但與此同時也存在著另一個問題,在這麼快的速度下,我們脆弱人體能否承受住它所帶來的能量呢?

雖然人類的目標是星辰大海,但在短時間內,起碼未來的幾十年,對于走出銀河系來說,這個目標確實是定得太高了,我們還無法做到。

在18世紀60年代以前,我們的科學技術還有思想意識各方面一直都非常落后,但自從進入工業革命以來,到現在為止,肉眼可見,我們的科技水平有了爆炸式的發展,提升了一個新台階,實現了很多以前不可能實現的事情,比如載人航天等,因此以目前的科技發展速度來看,如果沒有出現一個躍遷式的科技爆發,人類可能連走出太陽系的機會都沒有,更別提走出它的上一級銀河系了。

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