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1 # 知足常樂0724
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2 # 科學交響樂
行星之間的距離通常用天文單位(AU)表達,比如地球距離太陽的距離就是一個天文單位,而星際之間的距離由於太過遙遠,通常用光年表達,進行星際旅行(光年旅行)一直是人類的夢想。
目前已知宇宙最快的速度就是光速了,大約30萬公里每秒,這樣的速度對人類來說很快,光一秒鐘可以繞地球7.5圈。但是光速對浩瀚的宇宙來說實在太慢了,光從銀河系的一端到另一端需要10萬年,即便人類以光速飛出太陽系也要一年的時間。
在人類有限的生命中,星際旅行所需的速度遠遠超過了目前的太空旅行方法所能提供的速度。那麼未來的人類是否有辦法達到這個光速這個極限,甚至突破它呢?
星際飛船的動力解決方案核裂變動力
人類現在只能控制核聚變,未來人類可以利用核裂變反應堆提供動力,這種推理的航天器速度將遠遠超過超過化學動力,速度可以達到光速的15%,可以作為短途的星際旅行動力器,比如以這樣的速度到距離太陽最近的恆星(比鄰星),大概需要27年的時間。
反物質動力
反物質動力有極高的比衝量和推重比,如果人類能夠運用的話,理論上有可能達到光速的20%--50%,但是這種能源很難儲存,因為反物質一旦出現就會立即湮滅。儲存不了只能製造,但是製造反物質所需的能量可能會超過反物質湮滅所產生的能量,這似乎陷入一個無解的迴圈。
加速度推進
這種方法在劉慈欣的《三體》中有描述過,人類可以在各個星際地點建立成千上萬個“加速站”,當宇宙飛船經過“加速站”時就引爆一顆核彈,利用核彈的推力讓飛船產生加速,就像縮小版的引力彈弓。如果能夠這樣階梯式跳躍,飛船的速度最高可以到達光速的10%,一樣只能用於短途旅行,利用這種被動方式減速將是一大難題。
最有希望的方案---曲率引擎
曲速引擎技術在宇宙飛船周圍創造出了一種正常時空的人工“氣泡”,一架裝載著曲速引擎的宇宙飛船,可以以快於光速的幾個數量級的速度航行,同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。如果人類能夠利用曲率引擎,星際旅行將不再是夢想,到時候跨越銀河系可能只需要幾天時間。
但是曲率引擎會有很大後遺症,這種摺疊空間的方案可能破壞宇宙空間的平衡,將產生無數時空裂縫,最終宇宙將傷痕累累。
利用飛船旅行有很多問題需要解決
星際介質對宇宙飛船的傷害是致命的。宇宙中不是純真空的,充滿了各種塵埃物質,一旦高速飛行的飛船碰到這些星際介質,產生的能量將是非常驚人的,因此人類必須要掌握宇宙導航,或者有能力清理航道上的星際物質。
對人體的危害。星際船上的工作人員將面臨幾個顯著的危害,包括長期的心理影響隔離,接觸到的影響電離輻射和生理效應失重對肌肉,關節,骨骼,免疫系統和眼睛。還有超高的加速度產生超重也是人體無法承受的。
其他形式的旅行方案量子糾纏
《三體》中的“智子”就是以這種方法來到地球的,量子糾纏是一種純粹發生於量子系統的現象,是指兩個相互糾纏的粒子分別測量其物理性質,像位置、動量、自旋、偏振等,則會發現量子關聯現象。我們可以利用量子糾纏先複製出一個人來,再將這種粒子解析出來以光速發射到目標星球。這種方案最快的速度也只能光速,人類依然難以探索大範圍的宇宙空間。
三體中的“智子”
蟲洞
蟲洞是宇宙中可能存在的連線兩個不同時空的狹窄隧道,諾蘭的電影《星際穿越》主角就是利用這種方案去宇宙的另一端尋找家園的。1930年代由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設黑洞與白洞透過蟲洞連線,認為透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或者做時間旅行。
蟲洞作為橋樑作用只能連線兩個固定的空間,除非人類可以創造出“蟲洞”,不過那樣耗費的資源將是難以想象的。
蟲洞
時空穿越機
很多人以為時空穿越只是穿越只是穿越是“時間”,實際上,時空穿越還需要穿越“空間”,這是時空穿越的難點之一,因為宇宙的一切物質都是在運動的,昨天的太陽系和今天的太陽系肯定是不在同一個位置的。假如一個人在“穿越”的時候如果沒有空間座標,很可能被傳送到太空中,偏離幾十數百光年都有可能,甚至可能被傳送到恆星和行星內部,那樣將一命嗚呼。
因此,如果人類能夠時間穿越肯定也掌握了確定並穿越宇宙座標的方法,這也是星際旅行的方案,到時候人類就可以在宇宙中任意傳送。
回覆列表
人類如何可以找到可行的光年旅行方法?
♥按照目前地球人類掌握的科技水平和手段,還沒有辦法找到超過光速的物質了來建造星際飛船;估計還得要100萬年之後。人類隨著認識宇宙達到Ⅱ級文明,可以充分利用太陽系能源才行;因為我們人類現在還處於0.75級文明。就連地球都還沒有弄清楚,談何星際穿越旅喲!不過天文學家們一直致力於宇宙的探索與研究,星際穿越旅行僅只是時間長短的問題;這方面美國NASA早在幾十年前就著手開始準備了。
●區別於地球上其他生物,人類最大的優勢在於能夠使用技術。所以當地球面臨災難,不太適合人類居住之時,人類就有希望利用科技手段離開這個星球,找到新的集聚地,從而讓人類的生命基因在宇宙中得以延續。
為了離開地球併到達我們的目的地,我們需要足夠先進的航天術。地球人類火箭技術的發展歷史,以及探索太陽系不同星球的雄心。
●在科幻片的電影《星際穿越》中,也有人類探索宜居星球的類似場景。當時地球面臨災難,美國宇航局派出宇航員去尋找可能的人類未來棲息地,最終失敗而歸,令人很是遺憾。不過地球上的天文學家早已未同綢繆,做著這方面的探索。自從90年代起,天文學家透過多方面的多力,已經探測到將近4 000顆系外行星,而其中有10多顆與地球非常類似,並且宜居,很有可能成為人類未來移居的目的地。可以預見進行星際旅行時所需要的技術肯定會與我們目前所使用的技術完全同,否則我們將很難抵達最終的目的地。未來的各種可能技術做了一番總結,包括蟲洞和曲率加速等。
在電影《星際穿越》中,人類利用人造蟲洞快速抵達了距離銀系130億光年之外的地方。未來的人類是否能夠具有這樣的能力,耳許這與一個文明的智慧程度有很大關係,這也是人類探討的主題之一。蟲洞是宇宙中可能存在的兩個連線不同時空隧道,蟲洞也可能是連線黑洞和白洞的時空隧道;時空洞又稱愛因斯坦-羅森橋,也譯作蛀孔。是宇宙中可能存在的連線兩個不同時空的狹窄隧道。
●為了逃離星系之間的牢籠,無數的科學家們試圖尋找能夠超越光速的辦法;由於光速無法超越,空間之間的摺疊穿越就成為了人類文明的最後一根大草。1916年奧地利物理學家,路德維希.弗萊明姆首次提出了蟲洞的概念;他認為在宇宙之中存在著某一種狹窄的隧道。而能夠連線兩個不同的時空,而一旦我們能夠利用這種通道,就可能瞬間到達數百萬公里以外的區域;20世紀最偉大的物理學家愛因斯坦,也對蟲洞做出了自己的解釋,按照引力方程式得數,在宇宙中連線遙遠區域間的時空細管,可以為人類遠距離航行提供通道,然而遺憾的是,時至今日我們依舊沒有觀測到宇宙中蟲洞的存在。也就是說人類依舊被困在自己的星系裡。那麼我們不禁幹想象,宇宙如此浩瀚,它存在的意義何在又是什麼呢?
●不管這個未來有多麼遙遠,如果有一天人類真正的發明蟲洞科技,那麼又有一個可怕的問題值得我們深思,我們中這個世界中,是不是已經出現過很多穿越者?甚至這個世界已經被人類篡改過很多歷史。這樣聯想起來,這個世界確實存在太多過於巧合的事實。那道我們這個世界被悄無聲息的拯救過無數次?僅僅只是我們全然不知。
知足常樂2020.3.25日於湖北省鍾祥市老家