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9.99级曲速引擎可达到万倍光速,会是未来星际航行的科技吗?

2022-04-21 来源: 搜狐 原文链接 评论0条

有很多问题困扰着人类。面对浩瀚星空,人类目前最重要的问题是:“宇宙实在太大了!”

宇宙有多大?我们不知道,或许永远也不知道。可观测宇宙大约930亿光年。由于宇宙的膨胀,可观测宇宙之外的光永远不会到达地球。因此,我们无法观察到可观测的宇宙外太空。

宇宙中最快的速度是光速大约是每秒30万公里。光速飞行从太阳到地球只需要大约8分钟。目前,光速是宇宙中发现的物体的最大速度。也就是说,光速是宇宙速度极限。速度充其量就是这么快。

还有一点光速与任意速度叠加后仍旧是光速,与光源的移动速度参照系无关。其次,物体移动得越快,质量就越大,但是物体的速度必须达到亚光速才能有效地表现出来,质量的变化才会很明显。而平时我们看到的物体运动速度实在太慢了,质量增加效应几乎可以忽略不计。

当速度无限接近光速时,其动质量将就与趋于无穷大。因此,任何物体(拥有静质量)都不可能以光速运动。只有静质量为零的物质(比如光子)才能以光速飞行,而且必须以光速飞行,生下来就以光速飞行。

光速,在人类眼里显然是很快的。但在浩瀚宇宙面前,光速实在太慢了。没有对比就没有伤害,人类步行的速度显然没有汽车快,但我们步行的速度对于在家活动来说已经足够了。去其他城市,步行速度不够,可以用汽车。而如果是出国,基本上就需要使用更快的飞机了。

而离开太阳系后,人类就显得更力不从心。直到今天,人类还没有成功离开太阳系,哪怕只是无人探测器也不行。太阳距离最近的恒星比邻星约 4.3 光年。即使人类达到光速,也需要4.3年才能到达比邻星。

如果想要探索更多的恒星系统,速度无疑是摆在人类面前的首要问题。即使是最快的光速,到达其他恒星系统需要很长时间。人类的飞船到达其他恒星系统动辄需要几十年甚至几百年的时间。相比人类不到百年寿命,这太漫长了!

所以,如果想要实现真正的星际航行,超光速是必须的,否则人类必将被限制在太阳系,人类文明也很难延续下去。

但问题来了,就算是人类能超光速飞行,真的能解决以上问题吗?

目前科幻小说和电影中实现超光速提到最多的就是曲速引擎。

曲速引擎,不是用传统发动机提供动力来驱动航天器移动,而是在航天器周围制造一个“泡泡”(时空泡泡),让时空泡泡超光速移动,带动使航天器的运动速度超过光速。在超光速过程中,飞船其实是相对静止的,只是飞船周围的时空结构发生了变化,所以这种方法不会违反大自然法则。

根据爱因斯坦广义相对论,引起的本质其实是时空弯曲。有质量的物体会影响时空结构,导致时空弯曲。时空弯曲的外在表现就是引力。这就是为什么物体的质量越大,引力越高。

如果我们能制造出一台减小飞船后方时空曲率的机器,那么飞船前面的时空结构就会因为曲率较高而将飞船拉向前。但实际上,即使是曲速引擎带来的速度,在科幻电影和小说中也是“十分落后”的。

简单看一下图片中的曲速引擎速度。9.9级曲曲速引擎能达到3052倍光速。这是一个难以想象的速度,但科学家们仍然认为这个速度“还不够”。

因为宇宙真的太浩瀚了。就拿我们的银河系来说,银河系的直径约为 200,000 光年。即便是3052倍光速穿越银河系也需要60多年,而宇宙中银河系这样的星系太常见了。

对比曲速引擎,更让人向往的星际旅行技术是“太空跳跃”。实际上就是所谓的“虫洞”,从宇宙的某端,能瞬间跨越浩瀚星际距离。在虫洞面前,曲速引擎确实显得太慢了。

但不管是曲速引擎还是虫洞,对于目前的人类科技来说,只是美好的幻想罢了。在浩瀚宇宙面前,人类显得太渺小了。但我们有理由相信在不久的将来,人类的智慧会引领人类文明走向更大的辉煌,飞越太阳系,银河系,甚至是宇宙不会只是梦想!

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