當(dāng)前位置:探秘志 > 科學(xué)探索 > 正文

連光都要飛930億年,面對浩瀚宇宙,超光速技術(shù)真的存在嗎?

從20世紀(jì)初天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹到今天已經(jīng)100多年了,可觀測宇宙的膨脹速度被證明是越來越快的,可觀測宇宙的直徑也被精確到了930億光年,年齡則是138.2億年。

930億光年的直徑和465億光年的半徑,對于人類而言是很難想象的存在,因?yàn)樗某叨戎蟪^了人類大腦的思考范圍。

看起來以每秒30萬公里的速度從地球出發(fā),一刻不停地飛465億光年,你就能到達(dá)可觀測宇宙的邊緣,但由于宇宙本身的超光速膨脹,你是永遠(yuǎn)也無法到達(dá)宇宙邊緣的,除非你能超光速飛行,跑贏宇宙膨脹速度。

那么超光速是可行的嗎?

愛因斯坦的狹義相對論認(rèn)為,存在質(zhì)量的物體會在加速的過程中不斷提升自己的質(zhì)量,最終在速度到達(dá)光速之前,質(zhì)量就變成了無限大,因此靜止質(zhì)量不為0的物體無法達(dá)到光速,只能無限接近光速。

唯一能達(dá)到光速的只有光子本身,因?yàn)楣庾記]有靜質(zhì)量,只有運(yùn)動的時(shí)候才有動質(zhì)量,也就是光壓,所以從這一點(diǎn)來看,人類或者別的什么東西想達(dá)到光速的唯一辦法就是變成光,是不是有種迪迦奧特曼的感覺了?

雖然狹義相對論劃定了達(dá)到光速的條件,但后來發(fā)表的廣義相對論卻認(rèn)為時(shí)空是可以被質(zhì)量隨意扭曲的,這種扭曲不但會讓時(shí)間流逝速度變慢,更重要的是會拉近兩個(gè)物體之間的距離,從而達(dá)到縮地成寸的效果。

愛因斯坦羅森橋或者說蟲洞,就是廣義相對論預(yù)言的一種天體系統(tǒng),蟲洞能把相隔千萬光年的兩個(gè)星球或者星系通過扭曲時(shí)空的方式連接,從而讓人在短時(shí)間內(nèi)跨越千萬光年,就像《星際穿越》里的高等文明放在太陽系內(nèi)的蟲洞一樣,人類最終靠著它到達(dá)了新的星球。

那么除了蟲洞之外,還有其他超光速的辦法嗎?

在科幻小說中經(jīng)常能看到“超空間”,伴隨著超空間的還有超光速飛船,這種超光速飛船在飛行的時(shí)候并不在正常的宇宙空間中,因此也就不受宇宙中超光速規(guī)則的限制,從而達(dá)到了超光速飛行的效果。

然而這種涉及到空間維度的技術(shù)實(shí)在是太科幻了,目前物理學(xué)界最大膽的超光速飛船想法,也僅僅是制造一個(gè)包裹飛船的曲速泡而已,并不是尋找超空間入口。

曲速泡可以理解為一個(gè)包裹飛船的小空間,飛船將在這個(gè)小空間內(nèi)飛行,進(jìn)而擺脫光速限制實(shí)現(xiàn)超光速運(yùn)動,除了曲速泡外還有曲率驅(qū)動飛船,即把前方的空間拉近,把后方的空間延長,在千萬光年的尺度上進(jìn)行縮地成寸。

所以曲率驅(qū)動本質(zhì)上不是飛船到達(dá)了目的地,而是目的地靠近了飛船然后再反彈回原地,只不過這種近似于把宇宙時(shí)空當(dāng)成橡皮泥反復(fù)揉捏的想法實(shí)在太過于科幻,理論上雖然可行,但光想想就知道要花費(fèi)多少能量。

拋開超光速不談

在人類文明目前飛船速度還徘徊在千分之一光速的情況下,火星軌道以外的太陽系天體就都談不上什么意義了,光是開發(fā)太陽系,飛船的速度就必須達(dá)到光速的百分之一甚至是十分之一,也就是每秒3000公里到3萬公里。

很顯然,化學(xué)動力飛船是不可能達(dá)到這個(gè)要求的,因此在推進(jìn)技術(shù)上必須有所革新才行,最適合在未來充當(dāng)飛船引擎的莫過于可控核聚變反應(yīng)堆了。

雖然距離實(shí)現(xiàn)可控核聚變似乎永遠(yuǎn)只剩50年,但考慮到地球以及整個(gè)太陽系豐富的氫氦資源,以及核聚變的能量密度,它在未來是必然會成為飛船能量來源的,就像原子彈之后馬上就是核潛艇與核動力航母一樣。

分享至:

科學(xué)探索相關(guān)

郵箱不能為空
留下您的寶貴意見