光速是目前人類已知的最大速度,,也是人類渴望的速度。 然而,,對于宇宙來說,,光速其實(shí)也算不上什么,畢竟它的距離動不動就是以光年為單位,。 人類想要離開太陽系到達(dá)別的星系,,甚至穿越銀河系,光是有光速是完全不夠的,。 所以,,星際穿越的盡頭是超光速! 超過光速多少才能達(dá)到正常的宇宙旅行呢,? 光速飛行 目前最快的飛行器距離光速非常遠(yuǎn),,科學(xué)家們只能借助于電腦模擬來預(yù)測超光速的情況。 當(dāng)科學(xué)家們將速度加快到光速的2083倍之后,,穿越銀河系也需要96年,。 96年,一個人的壽命可能都達(dá)不到這個長度,。 也就是說,,即便超過光速2000多倍,,宇宙也依然十分巨大,不得不說這是一種絕望的感覺,。 實(shí)際上,,更絕望的事情是,我們很有可能無法超越光速,。 銀河系 超越光速為什么人類無法超越光速,,這就得提到愛因斯坦的光速極限理論。 很多人認(rèn)為一個物體的質(zhì)量是不會改變的,,可愛因斯坦卻認(rèn)為,,不是質(zhì)量不變,是所有物體運(yùn)動的速度太小了,,根本達(dá)不到質(zhì)量變化,。 或者說,這點(diǎn)速度引發(fā)的質(zhì)量變化,,可以忽略不計(jì),。 當(dāng)速度達(dá)到光速后,,物體的質(zhì)量會變成無窮大,,這種情況是不可能存在于宇宙之中。 所以,,愛因斯坦認(rèn)為,,只要是有質(zhì)量的物質(zhì),都無法達(dá)到光速,。 愛因斯坦與他的方程 雖說愛因斯坦的這個理論目前還只是假說和猜想,,但目前的確沒有任何物體的速度超過光速。 哪怕是粒子對撞機(jī),,也無法將粒子加速到光速的100%,,它的極限永遠(yuǎn)比光速慢了0.000001%。 這是因?yàn)闊o論什么粒子,,都會存在一定的質(zhì)量,,科學(xué)界認(rèn)為的無質(zhì)量粒子只有光子和膠子,膠子沒有被實(shí)際發(fā)現(xiàn)過,,那么唯一被證實(shí)沒有質(zhì)量的也就是光子了,。 所以光速才會是目前已知最大的速度。 然而,,光速不可破理論也并不是絕對,,因?yàn)槟壳耙彩且环N假說。 有人提出另一種假說,,可以打破光速最大極限,,那就是曲率引擎,。 光子被認(rèn)為質(zhì)量為0 曲率引擎曲率引擎是目前存在于科幻文藝作品中的一種假設(shè),利用對時(shí)空的改造,,讓物體的速度超過光速,。 有趣的是,曲率引擎的根據(jù)也是愛因斯坦,。 在愛因斯坦看來,,任何有質(zhì)量的物體會讓周圍的空間產(chǎn)生彎曲,形成一定的曲率,。 在宇宙中,,引力的產(chǎn)生并非是萬有引力,而是引力場,。也就是說一個天體,,它所處的并不是一個平面,而是類似于旋渦一樣的引力場,。 曲率引擎 并且天體質(zhì)量越大,,這個引力場也就越強(qiáng),曲率就更大,。 類似于這些天體將周圍的空間攪動,,形成了“旋渦”。 想象一下,,一片樹葉在平靜的水面上,,并不會有什么速度,可是一旦樹葉進(jìn)入旋渦,,那么它就會擁有速度,。 如果前面是一個瀑布呢?樹葉可能直接就原地起飛了,! 利用的就是這種瀑布般的引力場,,讓整個飛船獲得一個巨大的速度,宇宙是真空的,,一般不會存在什么阻力,,只要獲得了速度,就能一直保持下去,。 曲率引擎的加速器 這就像人們?nèi)ハ绕?,如果皮劃艇連續(xù)經(jīng)過幾個瀑布,那么它的速度就會很快,,甚至都不用漿劃船,,全靠浪。 因此,,一些科學(xué)家認(rèn)為,,人類可以通過宇宙中的大質(zhì)量天體,,讓飛船一次又一次加速,直到超過了光速,。 其實(shí),,早在上個世紀(jì),人類就利用木星作為“引力彈弓”為旅行者1號和2號加速,,讓它們達(dá)到了第三宇宙速度,,能夠朝著太陽系的邊界前進(jìn)。 旅行者1號 宇宙中有很多天體比木星還大,,它們引發(fā)的引力場遠(yuǎn)超過木星,,當(dāng)然最理想的曲率引擎是黑洞、中子星這樣的超級大質(zhì)量,。 那么如果人類終有一天超越光速,,能否穿越銀河系呢? 利用引力彈弓 廣袤的宇宙光從太陽達(dá)到地球需要大約8分鐘,,而光到達(dá)冥王星需要5到7個小時(shí),。 距離我們最近的恒星系是比鄰星,它與我們的距離為大約,,光速飛行器需要飛行4年多才能到達(dá),。 模擬超光速的科學(xué)家是通過調(diào)整扭曲因子得到的數(shù)據(jù),當(dāng)扭曲因子為1時(shí),,速度是光速,,扭曲因子的極限是9.99,,速度為光速的2104倍,。 當(dāng)時(shí)科學(xué)家們只模擬到了9.9,并沒有到達(dá)所謂的最大值,,也就是光速的2083倍,。 這個速度從地球到冥王星只需要10秒鐘,到達(dá)臨近的比鄰星需要18個小時(shí),,就像坐了一趟長途汽車一樣,。 冥王星距離地球很遠(yuǎn) 但是,即便是這樣的速度,,穿越銀河系需要大約96年,,因?yàn)?strong>銀河系的直徑在大約20萬光年。 如果想要到達(dá)另一個銀河星,,比如仙女座,,則需要上百年的時(shí)間,可能一代人無法完成這趟旅行,。 更重要的是,,銀河系不是宇宙中最大的星系統(tǒng),,它也不過是超星系團(tuán)的一員。 超星系團(tuán)的直徑一般在1到2億光年,,即使是光速的2083倍,,也必須在里面航行上萬年的時(shí)間。 銀河系在超星系團(tuán)的位置 對于星際航行來說,,只是提高速度,,真的趕不上宇宙的范圍,更何況宇宙還在膨脹,。 關(guān)于宇宙膨脹的速度,,目前并沒有一個詳細(xì)的數(shù)據(jù),科學(xué)家們也只能猜測,。 如果我們航行在宇宙中的速度比宇宙膨脹的速度小,,也許我們永遠(yuǎn)看不見宇宙的邊界,也永遠(yuǎn)到達(dá)不了想去的地方,。 那么,,就沒有其他能夠穿越宇宙的辦法了嗎? 宇宙中的星云 蟲洞與空間還是愛因斯坦,,他在1930年根據(jù)引力場提出了蟲洞的假設(shè),。 蟲洞就是一個空間連接另一個空間的通道,前面說到過天體周圍的空間,,會因?yàn)橐龆a(chǎn)生曲率,。 當(dāng)這個曲率到達(dá)了一定的程度,它就會和另一個天體的曲率連接在一起,,形成蟲洞,。 如果人類能夠找到蟲洞,那么就可以利用它實(shí)現(xiàn)宇宙穿越,航行的速度不一定要超過光速。 此外,,一些人還認(rèn)為,,蟲洞也許還連接著兩個不同的時(shí)空,也就是從一個時(shí)間穿越到另一個時(shí)間之中。 蟲洞示意圖 其中最具有震撼力的說法是,地球上的一些山洞很有可能是蟲洞。 據(jù)說達(dá)芬奇,、摩西這樣的人物,都有在山洞中受到啟發(fā)的事情,,也許因?yàn)槟骋豢?,這些山洞成為了蟲洞,而與未來產(chǎn)生了對話。 未來的事情對于古人來說無法想象,,所以他們愛會認(rèn)為自己與神靈產(chǎn)生了對話,。 除了腦洞大開的蟲洞,還有比較有具有創(chuàng)造力的空間折疊技術(shù),。 簡單來說就是,,宇宙雖然不是平整的,但是也可以看作是一張紙,。 空間折疊 兩個天體可以看做是兩點(diǎn),,兩點(diǎn)之間直線最短,如果將直線對折,,那么距離縮短了一半,,如果再對折,路程就會變?yōu)樵瓉淼乃姆种坏摹?/p> 通過這樣不斷折疊下去,,將距離縮短到適合飛行的程度,。 只要引力足夠大,就可以實(shí)現(xiàn)空間折疊,,這一點(diǎn)在黑洞周圍很容易實(shí)現(xiàn),。 有了這項(xiàng)技術(shù),星際航行就可以不用超越光速,。 當(dāng)人類踏上另一顆星球 但是空間折疊必須要克服一個問題,,那就是在折疊的過程中是否存在別的物質(zhì)。 宇宙中有太多人類未知的暗物質(zhì),,它們很有可能成為人類空間折疊技術(shù)的最大阻礙,。 無論是超光速航行,還是蟲洞與空間折疊,,都僅停留在假設(shè)階段,。科學(xué)發(fā)展中離不開假設(shè),,許多在過去看來完全不可能的事情,,未來也許會實(shí)現(xiàn),。 未來的移民地 人類就是在各種不可能中國走到了可能的這一步,。 |
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