曾经有科学家进行了一个模拟飞船在超光速下,遨游宇宙的实验,结果让人感到无比失望。
星际穿越
因为在这样的速度下,人类想要穿越银河系至少需要96年,要知道我们现有的技术,连光速都没有办法达到。
接下来我们就来了解一下,银河系就像“囚笼”一样束缚着我们,难道人类永远都无法离开吗?
银河系的边界在哪里宇宙的范围有多大,人类至今也不敢打包票,只能说可观测的宇宙半径大约为465亿光年。
如果我们以光速行驶,那么或许在大约1500年之后,可以抵达宇宙的边缘。
我们只是宇宙渺小的一例尘埃
而银河系作为宇宙中众多星系之一,算不上多么亮眼。
目前科学家根据对其的观测,得出银河系的直径大约为十多万光年,在其中弥补了2000-4000亿颗星体,而地球就是其中极其渺小的一个。
而我们的太阳就位于距离银河系中心,大约2.6万光年的地方,几乎是在银河系的外环了。
如果照这样的距离计算,那是不是意味着我们只需要飞出太阳系,然后再往银河系边缘行进大约3万光年的距离,就可以飞出银河系了呢?
太阳系已经到外环了
只能说,理想很丰满,现实很骨感。
要实现这个伟大的理想,我们还是要解决飞出太阳系的问题。
飞跃太阳系我知道地球位于太阳系的内行星带,我们将二者之间的距离设为1个天文单位,大约是0.0000158光年。
而太阳系的直径大约是从太阳到地球距离的10万倍,也就是大约2光年。
一束太阳光抵达地球只需要8.25分钟,但是到达太阳系边缘却需要555天左右。
太阳光在宇宙中穿梭
而目前光速就是宇宙中最快的速度,为299,792,458米/秒,相当于宇宙第六速度。
科学家将物体从地球出发后,能够脱离天体重力场的初始速度,称为宇宙速度。
距离人类将人造物送上宇宙,已经过去大半个世纪,如今我们能够达到的速度,只是宇宙第三速度,也就是16.7千米/秒。
不过这只是相对于从地球发射到太空的初始速度,这一速度可以使得航天器摆脱太阳的引力,飞出太阳系。
探测器在宇宙中飞行
1977年,美国发射的旅行者1号是目前距离地球最远的探测器,距离已经超过230亿公里。
在2012年的时候,科学家就已经发现旅行者1号穿越了日光层的边界,也就是说它已经穿越了太阳系,进入星际空间。
与其同一年发射的旅行者2号,也在2018年飞出了太阳系,如今世界上仅有5艘宇宙飞船正在离开太阳系或已经离开太阳系。
除了上述两者外,还有先锋者10号,新视野号和先锋者11号。
探测器离我们越来越远
值得注意的是,旅行者1号的初始飞行速度并不是其中最快的,只有17千米/秒。
但是它在借助木星和土星的引力弹弓效应后,已经成功使得它达到脱离太阳引力的速度。
飞跃银河系在飞出太阳系后,我们的目标就变成了攻略银河系,但这显然不是一件容易的事。
因为旅行者系列即便已经达到宇宙第三速度,但是它们可能无法达到摆脱银河系引力的速度。
浩瀚的银河系
要知道在银河系中,平均每200立方光年才会出现一个恒星系,而离太阳最近的恒星,就是4.22光年之外的比邻星。
1991年,科学家提出,人类要想飞出银河系至少需要达到宇宙第四速度。
根据最新计算,太阳系的轨道速度大约为220千米/秒,而银河系的逃逸速度达到537千米/秒。
也就是说,几百年在太阳系的速度矢量方向,我们的探测器也需要达到317千米/秒,才有机会飞出银河系。
明亮的银心
但是即便是我们目前发射的速度最快的帕克太阳探测器,其速度也不过大约200千米/秒。
除了速度之外,限制我们的还有时间问题。
或许大家都忘了,最初旅行者1号飞行不到1光年的距离时,它的飞行时间已经大约40年。
然而太阳系距离银河系边缘的距离,却是要两三万光年。
也就是说,即便旅行者系列有本事抵达银河系边缘,至少都需要花上数万年的时间。
逐渐脱离太阳引力的旅行者系列
用光速飞出银河系的可能
然而目前地球的环境已经逐渐恶化,而随着太阳逐渐步入中年期,太阳活动也愈加活跃。
更可怕的是,著名物理学家霍金曾经预言,根据地球目前的现状,如果我们不加以改善,或许在200年后,地球就会毁灭。
因此人类才会迫切地寻找太阳系内,或银河系内的宜居星球。
令人难过的是,除了将宇航员送上太空外,人类目前唯一抵达的星球就是月球。
抵达月球的宇航员
而能够搭载人类的航天器显然和旅行者、帕克等探测器有着明显的不同。
就拿质量来说,帕克探测器就有612千克,而阿波罗飞船更是达到50吨。
如果要尽快飞出太阳系,飞出银河系,就必须要提高飞行速度,最好是能够达到光速。
但是这并不是一件容易的事情,因为根据光速极限,当物体达到光速1/4的时候,其质量和速度已经成正比,所以要使速度越大,就需要物质质量越大。
帕克太阳探测器
而现在我们根本就没有技术可以达到光速,即便是大型强子对撞机,它的质量也是令人咂舌。
显然,一旦宇宙飞船的达到一定程度,可能已经对我们飞越地球造成限制了,更不要说进行星际穿越。
超光速的可悲于是科学家又提出了超光速的定义,就是我们在最开始提到过的实验。
超光速飞行
前美国NASA的科学家詹姆斯·奥多诺,用软件对人造飞船在星际中穿梭的画面进行模拟。
当他将速度拉到2083倍超光速的时候,显示飞船抵达冥王星需要10秒,抵达比邻星需要18小时,而飞出银河系却需要至少96年。
也就是说,光靠一代人的力量,即便是用如此快的超光速,我们也根本不能抵达银河系边缘。
所以如果人类真的走到即将灭亡的那一天,也无法保证所有人都能靠飞船逃离地球。
遥远的冥王星
因为如果在物资不充足,设备不齐全的情况下,我们或许根本就活不到飞出太阳系。
穿越银河系的方法
那么还有什么办法可以让我们抄近道,穿越银河系吗?
或许有,但是我们目前还无法达到,或者说无法证明其存在。
曾经我们将黑洞、虫洞、白洞等,视为星际穿越的最好通道。
也就是说,如果我们能够将宇宙空间进行扭曲,就有机会从地球穿越到宇宙中其他地方,也就有机会穿越银河系。
像甜甜圈一样的黑洞
如今我们已经证明了黑洞的存在,也拍摄到了真实画面,但是我们对它的了解仍具知之甚少。
我们知道所有靠近它的星体几乎都会被其吞掉,但究竟是否被撕成碎片,被吞掉后会去到何方,我们却无法考证。
另外就是爱因斯坦提出的虫洞,按照科学家的说法,它就是在弯曲时空中连接两地的捷径,未来我们星际穿越的时候,就可以利用它。
虫洞穿梭
但是如今,我们尚且还没有确定它的存在,并且其是否具有供我们星际穿梭的稳定性,也不了解。
与其说银河系是关押我们的“牢笼”,不如说它孕育了拥有生命的我们。
我们对宇宙的了解实在太少,银河系外的情况究竟如何我们根本无法保证,因此我们离不开或许也是一件好事。