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超光速讓科學家絕望:以2083倍超光速飛行,也無法遨遊銀河系?
2022/03/07
2022/03/07

1977年,美國宇航局發射了旅行者一號探測器, 上面攜帶了人類的文明資訊,地球以及太陽系在宇宙中的具體位置,在完成了預定的任務後,旅行者一號繼續朝著太陽系外飛去。

四十多年過去了,旅行者一號已經飛離地球大約220億公里,朝著奧爾特星雲前進,成為了人類飛行最遠的探測器。

但即便如此

要想真正飛出太陽系到達星際空間,旅行者一號還要飛行上萬年之久, 這是因為整個太陽系的直徑達到了2光年,也就是說即便是宇宙中具有最高速度的光,要穿越太陽系也需要兩年,而旅行者一號的飛行速度只有每秒17公里,巡航速度還在光速的萬分之一左右徘徊。

那麼超光速飛船將來會出現嗎?

在科幻電影《星際迷航》中,未來人類文明的科技發展已經相當成熟,他們駕駛著裝配曲速推進器的太空船,能夠以超越光速的極限速度航行,因為 曲速泡泡包裹中的飛船屬于一個獨立的空間,不受相對論光速限制的影響。

但此前在美國國家航天局工作,現在在日本國家航天局工作的詹姆斯.奧多諾修卻認為,即使人類未來的飛船速度達到光速的2083倍,仍然是無法隨意遨遊太空的,最多只能在臨近的星系附近轉悠。

因為曲速驅動引擎本質上是靠空間扭曲和空間拖曳前進的,空間被扭曲得越厲害,飛船速度也就越快,但空間很明顯不可能被無限扭曲,所以當扭曲因數的最高值達到9.99的時候,就是曲速飛船的速度極限了,也就是2140倍光速。

這個速度是個什麼概念呢?

在一倍光速,也就是每秒30萬公里的情況下,從地球前往59億公里外的冥王星只需要5小時,24小時不到就能追上已經飛了40多年的旅行者一號,但以這個速度飛往距離地球最近的比鄰星仍需4.22年,並不算快捷。

如果飛船速度達到光速的213倍,太陽系以及周圍恒星系就會立馬變成一個小世界,因為在213倍光速下前往冥王星僅需1分30秒,前往4.22光年外的比鄰星也只需要一周時間。

而如果飛船的扭曲因數達到9.99,也就是理論允許的最大值的話,飛船將會以2083倍光速前進,僅需10秒就能到達冥王星, 太陽系在這種飛船面前,就像個一居室一樣局促,4.22光年外的比鄰星僅需18個小時就能到達。

但最快也就這樣了

因為2083倍光速已經達到了曲率驅動所允許的極限,以這個速度繞銀河系飛行依然力不從心,畢竟銀河系的直徑至少18萬光年, 整個本星系群的直徑也在幾百萬光年左右,可觀測宇宙的直徑更是達到了930億光年。

目前科學界在研究的超光速方式除了曲率驅動外,其實還有一條路,那就是同樣基于廣義相對論的「蟲洞」。

在電影《星際穿越》中,人類之所以能到達遙遠黑洞附近的星球,靠的就是未來人類在太陽土星附近放置到穩定蟲洞,依靠這個蟲洞,人類僅用了非常簡樸的低技術飛船就完成了跨越星際的壯舉。

因此在現實中,只要有足夠的「負能量」或者「奇異物質」,一個穩定的蟲洞就能被搭建起來, 從而連結宇宙中相隔數千萬光年的兩個點,這樣一來在很短的時間內人類就能跨越數千萬光年,如果蟲洞互相連通成為網路的話,直徑930億光年的可觀測宇宙也就成了人類文明的後花園。

雖然目前的人類文明宇航速度還在光速的萬分之一到千分之一,但只要基礎物理學在不斷進步,人類文明在不斷發展,未來這些科幻概念就會慢慢變成現實,人類總有一天能駕駛超光速飛船在宇宙中遨遊。

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