自从步入科技时代以来,人类凭借持续提升的速度优势,将足迹印刻在地球的每寸土地上。如今,地球就像一座巨型后花园,高速交通网络让我们能在短时间内横跨大洲大洋,轻松抵达地球的另一端。
随着科技的持续革新,人类并未满足于在地球表面的驰骋,开始将目光投向浩瀚星空。
我们挣脱地球引力的束缚,迈向宇宙探索的新征程。只有走出地球,人类才真切地认识到宇宙的广袤无垠。在浩瀚宇宙面前,即便旅行者 1 号以每秒 17 公里的速度飞驰,抵达太阳系边缘仍需 30 余年,要穿越奥尔特云更是至少需要 1 万年的漫长时光。
当我们终于走出太阳系,踏入星际空间,真正意义上的星际旅行才拉开帷幕。
然而,宇宙的尺度远超想象,距离太阳系最近的恒星系统也在 4.2 光年之外。即便以光的速度前行,也需要 4.2 年才能抵达。
但爱因斯坦的相对论给速度设下了严苛的限制 —— 质量物体的速度只能无限趋近光速,连光子也只能维持光速,无法实现超越。
即便人类能够达到无限接近光速的速度,探索整个银河系依然是遥不可及的梦想。
银河系直径约 10 万光年,这已然是一个难以想象的巨大尺度。但在直径达 930 亿光年的哈勃体积面前,银河系不过如沧海一粟。若要探索整个银河系乃至河外星系,飞船的速度必须突破光速的桎梏。
那么,光速是否能够被突破?
爱因斯坦的相对论不仅提出了光速极限理论,还阐述了时空扭曲理论。相对论指出,看似平坦稳定的宇宙,实际上充满了时空的扭曲,只是这些扭曲极为细微,难以被我们察觉。
此外,宇宙中还存在一些超光速现象,例如宇宙的平均膨胀速度就超过了光速,科学家也多次观测到宇宙深处某些粒子的超光速现象,这或许正是时空扭曲的结果。既然宇宙中存在超光速现象,那么人类就有可能找到实现超光速飞行的方法。
在科学家的奇思妙想中,有诸多实现超光速飞行的设想。
其中,利用宇宙虫洞瞬间抵达遥远恒星,以及借助空间曲率打造 “时空泡”,让飞船搭乘 “时空泡” 超光速飞行,是较为热门的两种设想。与虫洞相比,曲率引擎因其相对更具可行性,成为目前科学家研究的重点方向。
曲率引擎基于相对论原理,其运作原理可以用冲浪来类比。
冲浪运动中,冲浪者脚下的冲浪板看似静止,却能借助翻滚的海浪快速前行。曲率引擎与之类似,它通过拉伸飞船前方的空间,同时压缩后方的空间,形成一个 “时空泡”。飞船在 “时空泡” 中保持相对静止,而 “时空泡” 突破空间限制,带动飞船实现超光速飞行。
曲率引擎存在不同的等级,每个等级所能达到的速度也大相径庭。
目前,科学家尚未对曲率引擎的超光速等级做出明确划分,我们不妨参考《星际迷航》中的设定进行简要说明。在该设定中,3 级曲率引擎便能达到光速的 38 倍,而最高级别的 9.9999 级曲率引擎,速度更是惊人,可达光速的 199516 倍。
当然,在《星际迷航》的故事里,最高实现的是 9.99 级曲率引擎,此时飞船的速度为光速的 7912 倍。以这一速度穿越银河系,大约仅需 10 年时间,看似轻松,但这真的足够了吗?
银河系直径不过 10 万光年,而在银河系之上,还存在更为庞大的宇宙结构,如超星系团和室女座超星系团,其直径可达数亿光年。
人类目前可观测的哈勃体积直径达 930 亿光年,以 7912 倍光速穿越这一范围,仍需 930 多万年。更何况,930 亿光年仅仅是整个宇宙的极小部分。由于宇宙不断膨胀,星系离我们越远,其退行速度越快。一旦宇宙膨胀速度超过光速,光子便无法抵达地球,人类也将无法对其进行观测。
科学家推测,如今的宇宙或许已经膨胀到数万亿光年的规模,以 7912 倍光速在如此广袤的宇宙中穿梭,显然是远远不够的。可见,现有理论下的曲率引擎,难以助力人类实现探索整个宇宙的宏伟梦想。
那么,人类究竟该如何突破这一困境?或许,理论上存在的虫洞是关键所在。
虫洞是相对论预言的一种时空通道,通过虫洞,即便相隔极为遥远的距离,也能实现瞬间抵达。只有掌握虫洞穿梭技术,人类才能真正在宇宙中自由穿梭,将整个宇宙变成人类的后花园。
当然,人类对宇宙的探索必须循序渐进。以目前人类的科技水平,首要任务是攻克亚光速飞行技术。只有实现亚光速飞行,人类才能走出太阳系,探索邻近的星系,从而迈入初级星际文明的行列,获得星际探索的入场券。
科学家积极探索外星文明,除了出于对未知的好奇,更重要的是期望能与先进文明接触,借助他们的力量实现科技的跨越式发展。依靠人类自身的力量,研发曲率引擎或虫洞穿梭技术,可能需要耗费漫长的时间。
而时间,恰恰是人类目前最为稀缺的资源。高级文明可能比人类早发展了几十万年、几百万年,甚至上亿年,极有可能已经掌握了曲率引擎或虫洞穿梭技术。若能得到先进文明的技术援助,人类或许便能迅速掌握这些关键技术,实现文明的飞跃 。