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1 # 來看世界呀
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2 # 觀上靈雲
走出地球,走出太陽系,走出銀河系,永遠是人類的追求。
如果不是人類過於貪婪,在過去的幾十年裡,我們曾經有過三次機會。
在上個世紀四五十年代,曾經是出了一大批(儘管只有幾個人,但同時出現在人類歷史上絕無僅有)物理學家和生物學家,其中,愛因斯坦發現了空間隧道,波爾發現了打通隧道的方法,特斯拉更牛逼,直接發明了駕馭空間隧道的裝置,但是美國政府不是把它利用在和平目的,而是用於毀滅性的戰爭,也就是利用空間隧道技術把能量投送到敵國,在蘇聯的西伯利亞發生一次大爆炸後,以上三人燒燬了全部資料筆記等,再也不踏足物理一步,另外還有兩位物理學家自殺,特斯拉以一個莫須有的罪名被抓捕。
在後來的科幻片中,都或多或少的有這類批判,當空間隧道技術掌握在貪婪者手裡,人類面臨的就是毀滅。所以後來的物理學家無一例外的迴避了這方面的研究。
從目前看,空間隧道技術並不複雜,我們常用的二極體三極體就大量的使用這個技術,比如我們正規的手機充電器就有隧道二極體,但是大家都在期待世界大統,當世界統一成一個國家的時候,沒有戰爭,衝出銀河系將指日可待。
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3 # 火星一號
如果根據卡爾達肖夫指數,人類目前所處的文明等級還沒到達I型文明,這意味著載人航天的活動範圍僅限於地球附近,而無法擴張到整個太陽系,更不用說太陽系外和銀河系外。只有當人類經過幾十萬年的充分發展之後,文明等級才會達到III文明,到了那時,載人航天的活動範圍將會擴張到本星系群中的其他星系,比如300萬光年外的三角座星系。那麼,人類該用怎樣的方法飛出銀河系呢?
從現有的理論來看,相對論的時間膨脹效應和蟲洞可以讓人類實現星系際旅行。銀河系的結構呈現為盤狀,它的直徑為10萬光年,盤面厚度為1000至2000光年。距離太陽系最近的河外星系是位於2.5光年之外的大犬座矮星系,這與太陽系和銀心的距離相當。
如果從太陽系出發前往大犬座矮星系,由於光速是宇宙飛船相對於背景空間的最快速度,所以這段星系際旅程所需的時間至少為2.5萬年。但相對論告訴我們,2.5萬年只是地球參照系測出的時間,而對於宇宙飛船上的太空旅行者來說,接近光速運動的宇宙飛船隻需很短的時間就能飛抵目的地,這就是時間膨脹效應。
如果製造出一個連線太陽系和大犬座矮星系的蟲洞,只要從這個時空捷徑中穿過,我們在很短時間內就會跨過2.5萬光年的距離。透過蟲洞不但可以實現星系際旅行,而且還能避免時間膨脹效應。
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4 # 星辰大海路上的種花家
根據現代文明科技的發展,人類還要多少年才能走出銀河系?
各位熟悉的文明等級劃分方式是前蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫提出的用能用使用功率的方式,將宇宙文明劃分為三個等級,這種很黃很暴力的劃分方式其實蠻符合戰鬥民族的性格,但隨著科學與科技的發展,似乎很難完整表現一個文明的級別,所以在卡爾達肖夫指數上,又擴充了新加入的一些現代科學前景!
卡爾達肖夫指數是怎麼區分文明等級的?尼古拉·卡爾達肖夫在1964年提出了以能源利用功率的方式來區分文明等級,主要有I型,II型和III型,對應的能源利用與增長的方式為:
I型文明使用所在行星所有可用資源;Ⅱ型文明利用母星的所有能源;·Ⅲ型文明利用所在星系的所有能源。I型文明能完全控制與使用的能源為10^16W,Ⅱ型文明則達到了10^26W,Ⅲ型文明則能達到10^36W,目前人類能達到的能源利用為10^13W左右,大概需要再擴大1000倍才能夠著I型文明的門檻!當然人類文明指數在0.7左右!
擴充後的卡爾達肖夫指數
石器時代和青銅時代這些低於現代社會等級的我們就不補充了,畢竟要向前看不是嗎?我們所處的複合材料和原子以及電子時代,還在0+文明時代,也就是低於I型文明,當然現在的宇航時代仍然非常初級,速度也僅僅在十幾千米/秒附近打轉。
I型文明:如果能達到開發出太空電梯的奈米材料,或者達到地幔深度礦產開發,或者達到太陽系行星之間自由穿行,小行星資源自由開發,還有皮米技術下的原子結構材料等等。
可能有朋友認為戴森球應該歸納到這個文明級別裡,但這是人類想象出來的高階文明利用恆星資源的方式,但其實這種方式就像打算用1000個學渣來和學霸比考試分誰高一樣!
Ⅱ型文明:強相互作用力的時代,恆星系之間自由穿行,能人工製造各種元素,能製造小型天體(小行星或者行星),利用白矮星和中子星資源,亞光速星際飛行,物質和能量之間的自由轉換。
Ⅲ型文明:能夠利用時空結構,製造出空間,高維操作等,其實Ⅲ型文明我們能想象出的很淺薄,因為根本就不知道這些玩意兒是否存在,所以這就是文明等級過低的悲哀,可能他們擁有的能力連我們天馬行空的想象都未必能達到。
到哪個級別才能飛出銀河系?飛出太陽系,其實人類當前已經非常接近了,當然旅行者探測器根本就不能算,就像《三體》中的階梯計劃實現並不表示人類達到了整整的恆星際旅行,未來的恆星際飛行,至少要能大規模將物資送上近地軌道,或者開採小行星資源後才能達到!
恆星際航行就是速度的堆砌,但再高的速度也是數十年打底的,迴圈生態需要龐大的飛船空間,各種生命維持系統,甚至有模擬地球環境的艙室,這些指標下的飛船龐大到難以想象,一艘千米級別的飛船不是用火箭就能將其組裝起來的,必須要用太空電梯運送大量的物資或者利用小行星帶的資源建造。
因此必須回過頭來解決將太空電梯技術,還有恆星際飛船的推進技術,恆星際都以光年計算,顯然不是現在正在研究的離子推進技術所能達到的,核聚變發動機是門檻,這些都有待突破,理想狀態下,核聚變發動機50年內能實現,悲觀一點200-500年!
飛出銀河系需要什麼技術?
核聚變推進的極限大概是一千年為極限,首先是能源補給,其次是裝置工作極限,再有就是人類生存極限,核聚變引擎的氫必須在恆星系內才能補充,那麼必定需要路過一個恆星系!加速和減速將會消耗相等的能源!另一個是裝置工作極限,其實千年已經放水了,人類還沒有什麼裝置能持續工作超過一個世紀的,而人類以1%的光速,到達100光年外,需要1千年,因此千年正常工作(維護保養下)是門檻。
最後則是人類生存狀態,人類壽命不過百年,千年是繁衍生息或者利用冬眠設施達到的,也已經大大的放水了,當然最後得出的結論很簡單:核聚變飛船飛不出銀河系!
什麼技術才可以?
速度並不能解決問題,即使達到光速,銀河系直徑就高達20萬光年,下一個矮星系在16萬光年外,下一個星系在254萬光年以外,所以要突破的不是速度,而是空間,因此時空結構的突破是是未來星系間航行的關鍵!
我們現在還不確定時空到底是什麼結構,更不知道是否存在高維空間,到現在為止所有關於空間結構或者彈性壓縮空間都是憑空想象,所以各位想看到的曲速引擎或者曲率引擎,都是科幻片或者科幻小說中的物件而已,而各種曲速等級,只是公式計算的結果,但如何來實現?真正的時空是否就能這樣壓縮與拉伸,好吧,統統都是腦補出來的!
至少到現在為止,所有能飛出銀河系的技術,都還寫在紙上!
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5 # 優美生態環境保衛者
根據現代文明科技的發展,人類還要多少年才能走出銀河系?
自從人類祖先抬頭仰望星空開始思索宇宙奧秘之時,走出地球、尋找宇宙發展演化規律,一直以來是人類的共同夢想,為了這個夢想,我們也不斷地付出著艱辛的努力,自從上世紀50年代人類發射第一顆衛星開始,相繼對月球、太陽系各大行星、太陽、太陽系邊緣、銀河系、河外星系開展深空或者天文探測,這些壯舉無疑記錄了人類對宇宙不斷認知的光輝歷程。那麼,以現在科技水平的發展狀態,我們什麼時候可以利用航天飛行器飛出銀河系,到達系外的星球呢?
銀河系的基本概況我們對銀河系的認知,同樣也是隨著時間的推移,應用天文觀測和相關技術手段逐步深入的一個漫長過程。早在17世紀初,荷蘭的一名眼鏡匠在配製眼鏡時,偶然造出了第一架望遠鏡的雛形,隨後伽利略研製成功了第一臺可以放大32倍的望遠鏡,牛頓在17世紀中葉製造了第一臺反射望遠鏡,為人們進行天文觀測打下了堅實基礎。18世紀初,英國天文學家透過長期觀測,認為太陽系是銀河系的中心,所有銀河系的星體都圍繞太陽系在執行。
20世紀初,荷蘭天文學家卡普坦應用統計視差的方法,對銀河系內的恆星進行平均距離測量,透過與恆星數量的關係,最後得出銀河系的模型。1918年,美國天文學家沙普利經過長期的觀測,認為太陽系應該處在銀河系的邊緣區域,而且透過造父變星的亮度變化週期,確定了銀河系的形狀為透鏡狀,而且初步測定了銀河系的直徑和厚度。1924年,美國天文學家哈勃利用大口徑的天文望遠鏡觀測到了河外星系-仙女座星系。本世紀初,科學家們又應用不同的方法測量銀河的大小和質量,並與仙女座星系進行對比。
從目前的觀測結果來看,銀河系屬於一個棒旋星系,由4000億顆恆星系以及星際氣體和塵埃組成,直徑在20萬光年左右,擁有人馬臂、獵戶臂、英仙臂、三千秒差距臂4條旋臂,厚度約1.2萬光年,總質量約為太陽質量的2萬億倍。在銀河系的中心,有一個巨型黑洞-人馬座a*,其半徑約2200萬公里,質量達到太陽的400多萬倍。我們的太陽系位於銀河系的一條旋臂-獵戶臂上,距離銀心距離約2.5萬光年左右。
宇宙文明等級劃分1963年,前蘇聯天體物理學家尼古拉·卡爾達肖夫在進行地外生命研究時,根據對能量利用方式和效率為主要指標,對可能存在的智慧文明進行了分類,這也是後來被命名的卡爾達肖夫分類法。
在這種分類系統下,將智慧文明劃分為三類,即I型、II型、III型。其中:
I型文明,即行星文明。可以利用恆星輻射到行星表面所有的能量,也就是能夠利用該行星上的所有資源和能量。
II型文明,即恆星文明。可以利用所在恆星系中整個恆星的能量,並且可以將能量傳輸和應用到整個恆星系。
III型文明,即星系文明。可以利用所在星系中的所有能源,能夠實現瞬間轉移,自由穿梭於各個恆星系以及其它星球之間。
從能量利用的角度,卡爾達肖夫也給出了劃分不同文明之間的臨界標準,即I型文明至少要達到可以完全控制使用的能量值為10^16瓦,Ⅱ型文明10^26瓦,Ⅲ型文明10^36瓦,每提升0.1級所需要的可控能量要提升10倍。
我們地球接收到的太陽輻射總能量為1.74*10^17瓦,而人類的利用消費效率僅為萬分之五,即10^13瓦級別,也就是說按照卡爾達肖夫分類法,我們地球的文明等級僅為0.7級,需要再將可控的能源利用消費能力提高1000倍,才能達到真正意義的I型文明。
飛出銀河系需要具備的起碼條件我們目前能夠發射升空的探測器,其在外太空的執行速度也僅為幾十公里每秒,而且像旅行者號這樣可以運動到太陽系外側的深空探測器,其動力來源已經基本失去,主要靠慣性和大質量天體的“引力彈弓”效應來進行運動,如果要載人進行深空探測,就必要要有足夠的燃料、完備的生命支撐系統作為支撐,航天器的總體質量就會明顯提升,相應地就會大幅度增加發射火箭的推力,這是短期內不可能解決的問題。
銀河系的直徑為20萬光年,我們太陽系距離銀河系的外緣至少也有7-8萬光年之遠,如果僅靠現在探測器的運動速度(萬分之一光速),即使不考慮其它星體的引力干擾,那麼我們離開銀河系也根本無法實現,時間是一個大問題,我們不可能在航天器上度過幾億年的時間,代代相傳進行探索意義不大,也沒有必要。
要解決這個問題,首先要做的仍然是提高飛行速度,而飛行速度又與航天器的質量密切相關,按照狹義相對論,有質量的物體不可能達到光速,只能接近光速,而且隨著速度的不斷提升,所需要的能量供給就會指數級增長。即使在幾百年後可以攻克核聚變發動機技術,其速度也只能達到光速的1%。而在核聚變發動機技術之後,我們還需要應用更為“高階”的方式,比如曲率引擎,透過強大的能量,將飛行器後面空間的曲率變小,前方曲率變大,實現“跳躍式”飛行,減少直線飛行距離,得以實現“超光速”飛行。
其次,要有可以充分利用資源和能量的有效渠道,假如我們擁有了可以使飛行器速度接近光速的技術,但是其前提必須要消耗大量的能源。我們必須發展“太空電梯”這樣的技術,直接在宇宙空間中利用行星資源,來製造可以充分利用不同恆星能量的特殊裝置,以達到為飛行器注入源源不斷能量的目的。
但是,以卡爾達肖夫分類法的分類結果來看,即使是III型文明,其能夠利用的也僅僅是所處星系的能量,可以自由穿梭在星系內部的各個恆星系之間,但是距離離開銀河系,輕鬆實現星系之間的旅行還相差甚遠。那麼,要實現這樣的目的,必須文明發展程度要突破III型文明,即處在無法想像的IV級-“神級文明”才可以,不過我們以現有的理論體系和認知內,還不能理解是如何實現突破現有物理規律、應用更加“神奇”的方式去獲取旅行所需能量的。
總結一下走出太陽系、繼而走出銀河系,是人類一直以來的夢想,不過受限於基礎物理規律的束縛,以及能量獲取方式的低下效率,我們距離在星系之間旅行,還相差太遠太遠。因此,有科學家就表示,我們似乎被困在了銀河系之內,永遠也飛不出去。
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6 # 科學黑洞
根據現代文明科技的發展,人類還要多少年才能走出銀河系?
人類這個物種是非常具有探索精神的,這都是從老祖宗那裡遺傳下來的,現代人類都是智人,也是目前人屬下的唯一成員,大約200萬年前,遠古“人類”第一次從非洲出發,足跡遍佈世界各地,因為不同的生存環境最終演化為不同的人種,例如歐洲和西亞的尼安德特人(Homo neanderthalensis)、亞洲的直立人(Homo erectus)、印度尼西亞的梭羅人(Homo soloensis)、西伯利亞的丹尼索瓦人(Denisova)。
大約15萬年前智人也就是我們的直接祖先出現在非洲,從而開始第二次走出非洲,腳步踏遍世界各地,和當地的不同人種發生碰撞或者融合,中間的過程無法得知,但是我們知道其它人種全部都消失滅絕了,最終人屬下只剩下了智人。
可以說人類的整個發展演化的過程就是一個不斷遷徙的過程,現在由於科技的發展我們可以把現在的世界稱之為“地球村”,因為交通太過於發達,地球上任何地方都可以抵達。從上個世紀五十年代加加林第一次飛出地球,六十年代末阿姆斯特朗在月球上留下了人類的第一個腳印,至此我們的目光已經開始望向了外太空。
從地球到太陽系再到銀河系前面已經提到了人類認識這個世界是循序漸進的,從最初自己生活的小部落逐漸的跨海到達新的大陸,再不斷的發展讓整個世界變成一個地球村,之後就是地心論到日心說,從而認識更加廣闊的銀河系、星系群、星系團,最後就是可觀測宇宙。在這一整個過程有很多先賢學者們做出了巨大的奉獻,公元前五至六世紀畢達哥拉斯首先提出地球是一個球體而不是一塊平板,在400多年前伽利略第一個把望遠鏡指向天空,發現了木星周圍有四顆繞行的小天體,也就是伽利略衛星,這也證明了哥白尼的日心說。在18世紀中期,哲學家康德最先提出:銀河是恆星組成的盤狀結構,而太陽系就處在盤中,當沿著盤面看時,我們能看到很多恆星,就是“牛奶路”(銀河),甚至康德還認為所有恆星都圍繞一箇中心公轉的,就類似於地球繞著太陽公轉一樣。
對於太陽系和銀河系的結構,人類的認識也僅僅是在最近幾百年間,隨著科學技術的發展,我們瞭解到太陽系的結構和大小,目前最新資料顯示太陽系的直徑大約是2-3光年,最外層是包裹著的奧爾特雲,那裡是長週期彗星的大本營。而太陽系位於銀河系的一條旋臂之上,距離銀心大約2.6萬光年,最新資料銀河系的直徑是20萬光年,厚度1.2萬光年。
可以看一下目前的科技水平飛出太陽系有多難因為這個是有比較的,在上個世紀美國和前蘇聯開始了太空競賽,兩個國家都有建樹,美國在1977年發射了旅行者一號星際探測器,首要的科學任務就是探測四顆氣態巨行星及其它們的衛星。在探測任務結束後將繼續向深空飛行,大約會在2025年徹底的消耗完能量,和地球之間失去聯絡。
旅行者一號飛行了43年,目前距離地球大約是220億公里,它的平均速度大約是17公里每秒,已經超過了第三宇宙速度,是可以飛出太陽系的。但是如果按照目前這個速度,太陽系的半徑看成是一光年,那麼飛出太陽系至少需要18700年,這僅僅是飛出太陽系的時間。
如果按照最簡單直接的辦法來計算,太陽系位於距離銀心2.6萬光年的地方,那麼距離邊緣是7.4萬光年,那麼假如這個速度可以飛出銀河系需要多長時間哪?大約是13.8億年,要知道我們的太陽系才形成了46億年,再者說飛出銀河系至少要大於第四宇宙速度(110-120公里每秒)。
飛出銀河系需要達到什麼條件?首先要從文明等級來說起,1964年前蘇聯天文學家尼古拉.卡爾達舍夫(Nicholas Kardas-hev)提出了文明等級劃分的觀點,他根據可以使用能量的多少,把生物文明分為I、II、III三個等級。
I型文明:這個級別的生物文明可以稱之為行星級文明,他們可以完全的利用自己行星以及衛星的能量,無論是火山噴發、海嘯等等自然災害都可以利用,月球上的資源也可以提取利用;II型文明:可以把它稱為恆星級文明,徹底掌握太陽的能量,現在地球上能接收到的太陽輻射能僅僅佔據了太陽總能量的十六億分之一;III型文明:這就是星系文明瞭,達到這個文明等級就可以徹底的利用一個星系的總能量,這個時候就可以實現飛出銀河系的夢想了。按照這樣的劃分人類文明目前處在0.75級的樣子,科學家預估在未來的100-200年內人類可以上升到I型文明,5000年後達到II型文明,一億年甚至10億年後達到III型文明。當然了這些都是預估出來的,至於中間會發生什麼變故無從知曉。
未來能實現嗎?只要可以一直髮展延續下去,未來的某一天必然是可以飛出太陽系、甚至是飛出銀河系的,目前人類主要缺少的就是高效的能量利用方式,僅僅靠著“燒熱水”的方式來獲取能量實在是太過於低階,目前來看可控核聚變是一個很好的選擇,世界各國也都在進行研究。
其次就是人類壽命的問題,即使是長壽也就是百年,這在宇宙航行中是微不足道的,但是可以利用愛因斯坦狹義相對論的時間膨脹效應,只要速度夠高,那麼就可以在有生之年去到遙遠得地方。例如可以無限的接近於光速進行飛行,那麼我們的時間流逝幾乎可以忽略不計,一瞬間就可以跨越漫長的距離。
但無論如何地球都是我們未來很長一段時間內唯一的家園,因此保護地球真的要提上日程了,不然人類文明早夭的可能性很大。
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7 # 宇宙觀察
根據現代文明科技發展,人類還要多少年才能走出銀河系?
橫貫夜空的銀河在中國古代叫“天河”,在西方則被稱為“乳之路”,具體為什麼這麼叫,這裡就不細說了,有興趣的可以去查一下。
18世紀初,透鏡的研磨與組裝技術已經趨於成熟,當時的天文學家,運用天文望遠鏡對夜空進行分析後,認為橫貫夜空的銀河,只是“另一個”巨型天體結構的一部分,而這個巨型天體結構,後來被命名為“銀河系”
20世紀前30年,以埃德溫.哈勃為代表的一群天文學家,透過統計視差法和造父變星,初步確定了銀河系內的恆星數量,以及銀河系的盤狀結構,並且確定了“河外星系”的存在。
2020年4月,天文學家用甚長基線干涉技術精確測量了位於銀盤上近200個大質量恆星形成區,得到了銀河系旋臂的結構、太陽系的位置以及太陽系繞銀河系中心旋轉的速度,並且繪製出尺度約為10萬光年見方的銀河系結構圖。這張迄今最精確的銀河系結構圖,清晰地展示了銀河系是一個具有4條旋臂的棒旋星系。我們的太陽系,只是銀河系獵戶座旋臂上一個普普通通的黃矮星系,而類似太陽系這樣的系統,在銀河系內至少還有上千億個。
在銀河系中心厚度1.2萬光年,邊緣厚度3000光年的情況下,人類世界在上世紀70年代年發射的旅行者系列探測器,飛到今天也才飛了20多光時,且速度只有17km/s,遠低於銀河系360km/s的逃逸速度,所以它們永遠都無法飛出銀河系。
那麼飛出銀河系究竟需要什麼技術呢?目前而言,人造物體的最高速度,是帕克號太陽探測器的220km/s,但這個速度是靠金星引力彈弓換來的,並非發動機加速。
在化學推進仍是唯一推進方式的今天,人類文明的宇航速度連光速的千分之一都達不到,所以說要想飛出銀河系,首先就要革新宇航推進技術,至少要把宇航速度提升到相對論水平。
光帆推進與可控核聚變光帆推進,是指利用恆星光壓來前進的一種推進方式,其最大的特點就是無序任何燃料,有光就能飛,且理論上只要時間夠長,光帆飛船的速度就能無限接近光速,但光帆飛船的面積極大,且加速緩慢,用於探測器尚可湊合,用於載人星際航行的話,就會很吃力。
“距離可控核聚變技術永遠只差50年”,已經成了一句俚語,但在可以預見的未來,可控核聚變技術是肯定能實現的,屆時它也會像核裂變反應堆上航母一樣,被安裝在新的宇宙飛船上,理論上來說,可控核聚變推進技術,可以讓飛船速度達到光速10%到20%,但也僅此而已了,它不可能將飛船加速到接近光速。
曲率驅動推進技術是科幻小說中的常客,但它在理論方面還是一片空白,雖然這種技術並不違反相對論,但想要實現曲率驅動,人類必須更進一步理解時空的本質才行。
從哪飛出銀河系?由於太陽系靠近銀河系邊緣,因此最理想的“方向”是垂直於銀道面“向上飛”,這樣一來只需要飛行幾千光年就能飛出銀盤,而如果平行於銀道面飛的話,則需要飛行數萬光年才行。
總結在“技術爆炸”還遙遙無期的今天,飛出銀河系顯然是不可能的,人類文明只能先在太陽系內發展,然後逐步擴散至臨近恆星系,不斷的擴張和發展,才有可能引起“技術爆炸”
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8 # 鍾銘聊科學
星際旅行是人類很早以前就開始思考的事情了,但是說和做完全是兩碼事。人類如今的科技水平遠遠達不到載人航天技術脫離太陽系,而太陽系其實是銀河系的一部分。因此,人類要實現載人飛離太陽系是幾乎不可能的事情。那可能會有人說,未來如果技術高速發展,那有沒有可能實現這個夢想呢?
今天,我們就來聊一聊這個問題。
銀河系在說這個話題之前,我們要對銀河系有個瞭解。銀河系是宇宙一個普通的星系,但是它的體型不小,最新的估算顯示,銀河系的直徑達到了20萬光年。1光年指的是光走一年的距離,算下來是9,460,730,472,580,800米,換算成千米就是9.46*10^12千米。20萬光年就是光走20萬年的距離,也就是1.892*10^18千米,如果以時速120km/s走過這段路程,大概要花1.8*10^12年,也就是18000億年。
銀河系中有1500億顆~4000億顆類似於太陽這樣的恆星,因此,某種程度上說,太陽其實在銀河系中如同一粒沙子一樣。
那人類有可能擺脫銀河系嗎?要了解人類是否可以擺脫銀河系,我們就要思考人類如果要擺脫銀河系,大概需要如何操作。太陽系是位於銀河系的一個支臂獵戶臂上,距離銀心大概是2.6萬光年。
銀河系銀盤的厚度是2萬光年。因此,直接沿著銀盤的直徑飛出去,大概至少要7.4萬光年,而垂著銀盤飛,可以大大減少這個距離。但即便是這樣,這個距離也在上萬光年。
可能有人就會想,上萬光年也不是什麼難事。大不了就多換幾次站,每飛一段時間,就停在某個星球上補給。但事實上,這個想法是非常不可取的。這是因為恆星系和恆星系直接的距離十分遙遠。就拿太陽系來說,距離最近的是比鄰星系,這個距離達到了4光年左右。
據科學家估算,銀河系內的恆星系之間的距離平均大概是3光年左右。換句話說,補給站和補給站之間的距離平均也就是3光年。即便只有3光年,對於如今最快的航天器來說,要跑完全程至少也要幾萬年的時間,這還是不載人的航天器。人類迄今為止,只有旅行者號是在太空中跑得最遠的,也只是剛剛要離開太陽系。
因此,這種依靠補給的方式是不太可能實現的。載人航天技術如今最遠到過月球,只有38萬公里,這和3光年差了7個數量級。那有沒有可能未來實現呢?
客觀地說,這個事也不太可能。首先,我們得搞清楚利用什麼能源來實現,按照如今能想到最好的科學方式,就是可控核聚變,如果是科幻一點,那就是正反物質湮滅,能量轉化率高。
但是即便用到了這個能源,還有許多問題無法解決。比如:如何把速度提高到足夠快,而且人類還能夠適應?
畢竟,如果速度不夠快,那這個航天器就會極其笨重,因為它至少需要儲存到達下一站的物資。可人類所能承受的加速度和速度是有上限的,如果太快,宇航員也會因為承受不了巨大的衝擊而犧牲。
因此,我們會發現,其實離開銀河系並不僅僅是科學問題,它還存在著大量的其他問題,比如:社會問題和生理學問題,宇航員動輒要在航天器上度過一生,那勢必要在這個大型的飛船上建立社會化的體制,否則還沒有達到目的地,飛船就鬧內訌了。
那有沒有可能科學會發展到我們無法想象的地步?
其實機率也不是非常高。人類的科技發展是晚於科學的,我們如今還在利用100多年前的科學家搞出來的理論。而工程師們現在對於近幾十年的科學理論還沒辦法直接應用。如果未來要實現脫離銀河系,勢必科學技術有一個本質上的躍遷。
那科學要如何才能躍遷呢?
實際上,科學技術的躍遷是依靠觀測技術。如今的科學已經發展到了一個很完善的程度,在大尺度上和小尺度上都有相應的理論。
如果還要繼續發展下去,這意味著我們得能夠觀測到更小尺度上的物理學現象,比如:我們最起碼可以觀測到夸克級,甚至是遠小於夸克級的物理學現象。或者我們可以觀測到更大尺度的物理學現象,比如:觀測到可觀測宇宙之外,或者宇宙最早的現象。
這也是為什麼如今這麼多科學家號召各國去搞更大的對撞機,或者研究暗物質、暗能量、中微子的原因,因為答案可能就隱藏到這背後。當然,更大的可能是它們也只是階段性的謎題,後面還有更多未解之謎。
因此,未來的科學發展會變得無比地慢,如今的一個探索小尺度的專案就要動用歐洲各國的力量,比如:LHC。
未來更深層次的研究,可能就需要動用全球的力量。再往後,人類的科學水平有可能因為觀測手段達不到到達瓶頸期。這也是為什麼我們如今感覺科學發展得越來越慢的原因,並不是我們智力不夠了,而是觀測手段跟不上。
因此,像牛頓、愛因斯坦這樣的理論大躍進其實是越來越難出現的。想要躍遷到足以人類離開銀河系的技術是幾乎不可能的,要知道人類有朝一日也會滅絕。
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9 # 啤酒哥資料show
以目前人類科技水平來說,飛得最遠的人造物是旅行者1號,才剛飛出太陽系,正處於離太陽2.19×10^10 km的位置,耗時43年。而銀河系大小規模比較,如果太陽到海王星的大小相當於25分的美金硬幣,銀河系的大小則有如美國大陸。這樣一比較,人類飛出銀河系的可能性是非常低,如果想飛出銀河只能期待後面科技的奇蹟大爆發。
銀河星系,是一個包含太陽系的棒旋星系。直徑介於100,000光年至180,000光年。估計擁有1,000億至4,000億顆恆星,並可能有1,000億顆行星。太陽系距離銀河中心約26,000光年,在有著濃密氣體和塵埃,被稱為獵戶臂的螺旋臂的內側邊緣。在太陽的位置,公轉週期大約是2億4,000萬年。
從地球看,因為是從盤狀結構的內部向外觀看,因此銀河系呈現在天球上環繞一圈的帶狀。
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目前無法預測!人類科技要多久才能真正走出太陽系都是個大問題,旅行者1號探測器已經飛行了40年,剛越過了柯伊伯帶,但要穿越奧特星雲可能還需要3萬年!旅行者1號於1977年發射升空,從地球開始一路向著銀河系中心飛行,近距離觀測了木星、土星,於2012年到達柯伊伯帶,柯伊伯帶距離地球50到500個天文單位,距離最遠可以到750億公里之外,而旅行者1號剛飛過了大約200億公里,而太陽系的直徑據推算有1光年,約9500萬億公里,需要4、5萬年才能真正飛出太陽系。而旅行者1號可能在2025年之後就無法供應任何單一儀器,成為一個沒有任何功能的“天體”。人類目前的科技發展,在我們看來已經十分迅速,各種電子裝置更新換代十分迅速,但實際上受限於觀測裝置的限制,一些現象並不能很好地觀察,也有一些設想,因為科技實力不足而無法實現。1969年美國登陸了月球,接下來的三四年美國一共成功登陸月球6次,但卻花費了巨大的物資,最終不得不停止。即便是四十多年後的今天,登陸月球也還不是一件輕鬆的事情。科學技術的發展有助於提升社會生產力,生產力的發展又會推動科學技術的發展,最終使科技水平指數上漲,但具體發展速度,現在並不能很好地預測。也許需要幾萬年,人類才能向銀河系深處航行。