在上一篇文章《光速是極限,,那人生百年就永遠(yuǎn)被困在100光年以內(nèi)了,?》里,我告訴大家雖然雖然光速物體運(yùn)動的極限速度,,但是當(dāng)運(yùn)動的速度接近光速的時候,,尺縮鐘慢效應(yīng)將變得非常明顯,從而可以讓人在一年甚至更短的時間內(nèi)到達(dá)千萬光年以外的地方,,在文章的末尾看到了沖出銀河系的希望,。 但是,,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)一般很骨感,。 上一篇文章了我們只是做了一個定性的分析,,知道接近光速的時候會出現(xiàn)這種效應(yīng),這篇文章我們先來給大家做一個定量的計算,,先來直觀的感覺一下要達(dá)到這樣的效果需要什么樣的代價,。 尺縮鐘慢系數(shù) 從上一篇文章的分析中,我們很容易知道這個尺縮系數(shù)和鐘慢系數(shù)應(yīng)該是一樣的,。從地面上看飛船,,飛船上的人時間慢了多少倍,那么飛船上的人看前方,,空間就應(yīng)該相應(yīng)的縮減了多少倍,。這樣才符合計算,才不會違背因果律,,才不會出現(xiàn)一些這邊的人看你還沒有出發(fā),,那邊的參考系的人就已經(jīng)到了的情況。 不賣關(guān)子,,速度為v的鐘慢尺縮系數(shù)的公式如下: 這是什么意思呢,?假如飛船的速度的光速的80%,也就是0.8 c ,,這個鐘慢系數(shù)為: 也就是說地球上過去了10個小時,,飛船上才過去6個小時。(是不是感覺有點(diǎn)小失望,?都0.8倍的光速了,,結(jié)果才換回了這么點(diǎn)變化~) 假設(shè)速度是0.995c,鐘慢系數(shù)算出來大概是0.1,,也就是地球上過去了10小時,,飛船上才過去1小時。 按照我們上一篇的美好愿望:如果要在100年之內(nèi)沖出銀河系(假設(shè)要飛5萬光年),,那么這個鐘慢系數(shù)最低必須達(dá)到0.002,。根據(jù)上面的公式,如果要達(dá)到0.002的鐘慢系數(shù),,那飛行速度得到達(dá)0.99998c,,如果想要一年之內(nèi)沖出銀河系,這個數(shù)字我不想算了(其實(shí)是不敢想了),,你們自己去算,。 到達(dá)這種級別的速度需要消耗的能量是相當(dāng)驚人的。我們先看點(diǎn)實(shí)際的,,人類目前飛的最遠(yuǎn)的探測器旅行者1號大概是18公里每秒,,跟光速的30萬公里每秒差了將近兩萬倍,。當(dāng)然,如果是要加速,,人類肯定還是有辦法加速的,,但是要把飛船加速到光速這個級別,起碼得掌握核聚變的能量吧,。 《太空旅客》里的核聚變飛船 16年12月上映的科幻電影《太空旅客》里就講述了一艘核聚變動力的飛船以0.5c的速度前往大約70光年外的星球,,很顯然,這個速度下的鐘慢效應(yīng)是幫你省不了多少時間的,。但是,,0.5c的速度前往70光年外的地方,怎么著也得120來年吧,,這么長的時間內(nèi)人早掛了,,那怎么辦呢? 解決方案估計大家也很清楚,,那就是:休眠,。 通過一些技術(shù)手段讓身體冷凍休眠,讓身體的新陳代謝全部終止,,這樣你就可以永葆青春,,永遠(yuǎn)不會變老,休眠前后你的身體不會有任何的變化,,而且,,休眠的時候旅行者也不會有任何感覺,包括夢,。 所以這種過程對旅行者而言還是很友好的,,他只要進(jìn)入休眠期,讓飛船自己飛120年,,120年之后再喚醒自己,。整個過程對旅行者自己而言就是眼睛一閉一睜,70光年外到了,。 這種方式的星際旅行可以說對技術(shù)要求是最低的,。低溫休眠技術(shù)可以說現(xiàn)在就已經(jīng)比較成熟了,已經(jīng)有公司提供這樣的冷凍服務(wù),,它可以把一些身患絕癥的人或者剛剛死亡的人冷凍保存起來,,希望等到未來科技發(fā)達(dá)到可以解決這些絕癥的時候再把他們喚醒,。 至于核聚變技術(shù),,人類目前唯一使用核聚變的地方就是氫彈,但是氫彈是不可控的,,人要要利用核聚變產(chǎn)生的核能作為飛船的推動力,,顯然必須要讓核聚變可控,。在這一領(lǐng)域,技術(shù)上走在最前面的是中國,,中國已經(jīng)能夠穩(wěn)定控制核聚變達(dá)一分鐘左右,,在未來的幾十年里應(yīng)該可以掌控這股力量。 當(dāng)然,,也有人說我可以不利用核聚變,,使用更加高級的諸如反物質(zhì)引擎之類的,但是不管你用什么推進(jìn),,原理上都跟這個差不多,。 所以,我們這代人搞不好還有機(jī)會去外星溜達(dá)一下,。希望總是要有的,,萬一實(shí)現(xiàn)了呢~ 《星際穿越》里的蟲洞 上面也說了,通過核聚變+休眠的方式實(shí)現(xiàn)的星際旅行技術(shù)上是最容易實(shí)現(xiàn)的,,但是效果嘛,,肯定就不那么理想了,畢竟這可是要實(shí)打?qū)嵉幕ê镁?。萬一要去的地方非常遠(yuǎn),,比如上萬光年,你還真的能休眠這么久,?中間飛船稍微出了一點(diǎn)問題你還怎么玩,? 諾蘭的《星際穿越》給我們展示了另外一種技術(shù)含量高一檔的穿梭方式:蟲洞。因?yàn)闀r空是彎曲的,,所以我們可以在彎曲的時空中間打個洞,,這樣就相當(dāng)于抄了一條近路,可以大幅度的節(jié)省時間,。 目前人類貌似還沒有發(fā)現(xiàn)真正的蟲洞,,就目前的技術(shù)而言,想制造一個蟲洞,,并維持它的穩(wěn)定(讓飛船能有足夠的時間從蟲洞中穿過去)還差的太遠(yuǎn)了,,幾百年后看有沒有希望吧,這輩子我是不做指望了~ 《三體》里的曲率驅(qū)動引擎 大劉在科幻巨著《三體》里給我們描述了一種超凡入圣的星際穿越方式:曲率驅(qū)動引擎,。曲率驅(qū)動的概念是一些腦洞極大的科學(xué)家想出來的,,它能在不違背相對論的前提下實(shí)現(xiàn)超光速飛行,《星際迷航》里以前也使用過這種方式,。沒辦法,,影視作品要拍,科幻小說要寫,劇情需要必須在主人公活著的時候穿越到很遠(yuǎn)的星系里去,,能挑出一些不違反科學(xué)定律又能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方式已經(jīng)不容易了,,誰還管你的腦洞大不大?總不能又被雷擊中了在時空里到處穿越吧,? 曲率驅(qū)動它的腦洞大到什么地步,?一艘處于太空的飛船用某方式把它后面的一部分空間“熨平”, 減小這部分空間的曲率,,那么飛船就會被前方曲率較大的空間拉過去,。(其實(shí)它沒想著直接把空間對折讓兩個地方的距離直接變近就不錯了) 這就好比是宇宙大爆炸膨脹的時候,我雖然沒有動,,但是宇宙的膨脹帶著我超光速往前走一樣,。我們宇宙的年齡只有138億年,但是我們卻能觀測到460億光年以外的東西,,為什么,?因?yàn)?/span>宇宙本身也在光明正大的超光速膨脹,這跟曲率驅(qū)動異曲同工,。 然后,,你用腳指頭都能都能想象的出來,要實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)需要多大的能量,。到了這種可以隨意扭曲彎曲時空的程度,,你哪里還是什么人類?你簡直是上帝,! 為什么大劉他們要在小說里引進(jìn)這種漂得沒邊里的技術(shù)呢,?因?yàn)楹糜冒 ?/span> 曲率驅(qū)動可以繞過相對論的光速詛咒,名正言順的超光速旅行,,關(guān)鍵是它還沒有任何副作用,。諸如尺縮鐘慢這種不良反應(yīng)通通沒有,這樣就不會出現(xiàn)我飛到哪里去再回到基地的時候,,基地里已經(jīng)過去了一萬年,!真是科幻必備的良藥啊,! 今天就到這里吧,,腦洞開得有點(diǎn)大,得去吃點(diǎn)核桃補(bǔ)補(bǔ)腦了~ |
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