這個問題我想分兩個部分回答，一種是低亞光速航行，一種是高光速航行。這裡我不討論科幻中的超光速航行，這種連理論都還不存在的我覺得暫時沒有討論必要。更不要說從理論到實際應用要多久。即使是理論證明可能的事情，都可能要幾個世紀才能實現。比方說一百年前愛因斯坦預言了引力波，我們才剛剛發現。所以什麼曲率飛行蟲洞飛行之類的，我就掠過了，談談稍微靠譜點的。
低亞光速是我覺得相對現實，目前能看到一點希望的。目前在理論上可行，工程學上也有一定的基礎。至少我們已經有太空站了。那麼低壓光速我覺得就需要世代飛船Generation Ship。
首先說說能量，假設製造一艘100噸的飛船進行1/10光速的星際航行，所需要的能量是：
E=0.5×100000×3000000022
=45000000000000000000焦耳
就是四千五百億億焦耳。聽著有點暈？換算成千瓦時（度）比較好理解吧，那就是1250000000000千瓦時，即一萬二千五百億千瓦時。還沒什麼概念？好吧，2013全球核電站發電量是兩萬三千億千瓦時，也就是說，僅僅是把一艘100噸的太空飛船加速到十分之一光速就需要人類全球核電站半年發出來的電量。想想看這是多少座核電站發出來的電，區區一艘100噸的飛船如何製造這麼大的能量？
其次，加速到十分之一光速，你還得減速，不然根本飛船就停不下來就會以十分之一光速呼啦啦地掠過目標恆星，那也還是沒任何卵用。減速需要和加速同樣的能量……於是，一艘100噸飛船以十分之一光速飛到目的地恆星，即使能百分百轉換能量，就等於人類一年全部核能發電總和。因此這個飛船必須具有非常高效將核能轉換為動能的推進裝置。
約半個世紀前NASA就曾構思過一個叫獵戶座計劃的核能太空飛船：攜帶N枚核彈並用核彈爆炸產生的推力使飛船最終加速到約3%光速的較高速度，能在一百多年飛抵比鄰星……當然，這個腦洞大得有點離譜的計劃最終沒有實施。不過至少說明核能火箭在這麼久遠之前就已經被證實過是可能實現的，未來更完善的科技下發展出速度更快更可靠的核能推進器並非天方夜譚。
但飛到最近可能合適居住的恆星系都有幾十光年的距離。1/10的光速依然要幾百年，許多幾代人才飛的過去。因此100噸的飛船是不可能讓幾代人生存下去的。百萬噸級的宇宙飛船才有希望。
因此相比技術上的困難，如何讓一個小型人類社會穩定維持兩百年以上更為關鍵。
▲當一個巨大的，能容納成千上萬可以自給自足、有著獨立生態系統的太空社群建立起來時，世代恆星際飛船將成為可能。試想一個可以完全獨立存在成百上千年的太空社群加上聚變能推進器，就足以支撐數百年漫長的恆星際飛行時間，人類在船上不斷繁衍，最終後代將可以抵達一個全新的世界。
當然我們也有辦法維持這個社會的穩定。首先世代飛船的人數要得當。一般來說500人以上是必要的，否則基因的多樣性也很容易使後代退化。我建議一個世代飛船至少應該有2000-3000人口。其次人口的篩選是最為重要的。他們需要經過嚴格的心理測試、身體素質測試，以保證他們能忍耐如此漫長孤獨的星際航行。船員儘可能選取心理素質優秀的精英群體，儘可能各色人種以及有不同專長的人都應該齊全以保證基因多樣性和社會協調性，此外他們也應該擁有長時間在地球外的太空殖民地生存的經歷。
另外就是壽命的問題。目前來看，如果基因技術、奈米機器人等關鍵生物技術有所突破的話，大幅度延長人類壽命並非不可能。有實驗室能培育出特殊小白鼠壽命超過平均壽命一倍的案例。再若有成熟的冷凍睡眠技術，可以將一部分人輪流冷凍（不能所有人一起冷凍睡眠，這個社會必須要有人維持運轉），這樣冷凍睡眠+超長壽命的組合，則有希望讓第一代艦員、而不需要他們的子孫的有生之年內就能抵達目的地。相信有生之年能看到另一個行星系統會讓人擁有更好的積極性。
▲恆星際航行技術不只是航天推進技術的發展，同樣也需要生物技術的突破。如果人類能從遺傳物質找到抗衰老的關鍵，使人類的壽命大幅延長，那麼有可能世代飛船上的船員能熬過數百年的漫長時光，在有生之年內見到新的家園。相比來說，完全只能託付給後代、只能在虛無的恆星際空間中度過一生的圖景要樂觀多了，這樣的社會也相對沒那麼容易崩潰。
或許在未來的數個世紀中，我們的子孫就將有幸離開太陽系，駛入浩瀚的恆星際空間中，抵達遙遠的新家園。接下來我為大家描述一個本人曾構思過的科幻小說中的場景吧。
反物質推進技術
聚變能之後效率最高的毫無疑問是用反物質來作為燃料了。核聚變時能把約0.7%的質量轉化為能量，而反物質則是100%把物質轉化成能量。根據質能公式和動能公式我們就能知道如果能用反物質作為燃料且保證較高的轉化效率，反物質推進器可以使航天器達到90%以上的光速，即使需要再減速的情況下超過70%還是很可觀的。
可是反物質的問題在於製取和儲存。目前已經有製造反物質的技術了，比如在瑞士日內瓦的LHC大型強子對撞機就能製造出反物質，不過能製造出來的也就是幾個反質子組成的反氫原子，而區區幾個反氫原子已經需要整個LHC提供的巨大能量了。要製造出足夠一個星際飛船用的反物質燃料，以現有和不太遙遠未來的技術看，需要消耗整個地球數年的能源。而核聚變燃料在整個太陽系內都還是很充足、是現成的。反物質和物質一接近就會湮滅所以是不會在自然環境下存在的，實際上反物質早在宇宙誕生後沒多久就已經全部消失了。能量是守恆的，不會平白無故的出現。你如果需要製造一定數量的反物質，就必須使用都同等或者更多的能量去製造相應數量的反物質。所以反物質很難大量製取。
此外反物質因為一和物質接觸就會湮滅，可以說是很恐怖的比氫彈威力都大得多的超級爆炸物，因此儲存也十分困難。一般需要用磁力之類的手段束縛。如何束縛住大量反物質且不與空間中隨處存在的物質接觸也會是很棘手的技術難題。
▲反物質為燃料的航天器理論上可以達到超過一半光速，將大幅度縮短恆星際航天所需的時間，到最近的恆星只需要幾年到數十年。只是反物質的大量製取和儲存都是極其困難的，而核聚變好歹目前已經出現苗頭了，因此反物質推進技術目前來說望塵莫及。但若未來能有所技術突破，反物質推進器將會使得恆星際航行變得輕鬆得多。
當然，筆者認為反物質應該算是除聚變外最容易掌握的燃料技術了。或許數個世紀後人類會找到相對廉價製取和儲存反物質的技術以部分取代聚變技術。如果擁有反物質推進技術，那麼恆星際航行速度可以達到光速的一半，去往天倉五一類的恆星的旅行時間將會大幅縮短至20-30年左右。而達到光速一半時已經有一定的相對論效應去縮短飛船內的時間，實際上在飛船內的人員感受到的時間不到20年。可以說如果反物質推進技術得到突破，恆星際航行將會自由很多。但願人類有朝一天能實現吧。
黑洞推進技術
黑洞聽起來是不是有點嚇人？所有物質都會被黑洞吸進去，就連光都逃不出去，這樣的東西我們應該避之不及，如何拿來作為燃料？其實不然，黑洞也會輻射能量，這就是霍金輻射。同樣根據愛因斯坦的質能公式，質量多大的黑洞就能轉換為與其質量等效的能量，跟反物質的效率是一樣的。其實LHC這樣的對撞機都可能產生微型黑洞，微型黑洞會在一瞬間就因為霍金輻射而蒸發為能量。
有科學家計算過，一個質量為數百萬噸的黑洞可以相對持續穩定的輻射出能量。因此假如未來的人類製造出了黑洞推進器，就可以用數個百萬噸級的黑洞（這樣的黑洞大小肉眼是看不到的）作為燃料的推進器推動航天器。
黑洞推進器實際上應該比反物質更靠譜。因為黑洞的製取其實方便得多。只要我們用超級加速器製造出一個質量較大、不會在瞬間蒸發的黑洞，那麼只要我們持續往黑洞裡新增任何物質，就可以穩定得維持黑洞的質量，只要小心別讓所有物質一下被吸進去就行了，反正儲存黑洞並不比反物質危險多少。
黑洞推進器的效能應該和反物質差不多，但用黑洞推進器的飛船理論上可以無限接近光速！為什麼呢？這是因為恆星際空間中多少存在著一點點物質，一般每立方厘米中都會有1個左右的原子，一般來說如此稀薄的原子含量我們就視為真空了，不過對於黑洞飛船來說，一路上可以收集所有遇到的原子物質，並把它們作為燃料加入黑洞中，保持黑洞的質量和輸出，理論上就可以持續為飛船加速，直到越來越接近光速（然而永遠達不到光速）。越來越接近光速後，相對地球這類行星參考系來說飛船上的時間也會越來越短，理論上來說，對於飛船上的來講甚至可以穿越數百萬甚至數億光年的距離都不會花費太長時間！因此黑洞飛船甚至可以達到星系際(Intergalactic)旅行的需求！當然，對於地球上的人來說，他們飛到另一個星系，比如距離我們兩百萬光年的仙女座星系依舊需要不低於兩百萬年的時間，只不過對他們自己來說是幾十年的時間。
▲不要談黑洞就變色，黑洞中潛藏的能量難以估量。因為霍金輻射，黑洞會持續輻射出能量。大小合適的黑洞所輻射出來的能量正好可以用來作為太空推進器使用。實際上黑洞的製造和儲存並不會難於反物質，也並不比反物質更危險，且利用恆星際空間中稀薄的物質，我們可以持續維持黑洞的質量使其為推進器提供源源不斷的能量而無限接近光速！
因為我感覺黑洞推進技術挺靠譜的，甚至比反物質技術更靠譜，實現難度也並不一定會難過反物質。希望我們的子孫能搞得定吧。不過，黑洞技術也是有一定的危險性，還有沒更給力的推進技術呢？
總之，星際航行不會是太空過家家
就算是實現了上述這些已經超級牛逼的航行技術，對於浩瀚的宇宙來說我們還是那般渺小。想像遊戲那樣到哪個星系就去哪個星系顯然是不可能的。就算當我們有能力探索茫茫星海時，也肯定要付出遠超過我們一生的時間去抵達遙遠的銀河彼岸，這需要一代又一代的人們去付諸實現。但願我們這個脆弱的人類社會能支撐到這樣一天的到來。
這個問題我想分兩個部分回答，一種是低亞光速航行，一種是高光速航行。這裡我不討論科幻中的超光速航行，這種連理論都還不存在的我覺得暫時沒有討論必要。更不要說從理論到實際應用要多久。即使是理論證明可能的事情，都可能要幾個世紀才能實現。比方說一百年前愛因斯坦預言了引力波，我們才剛剛發現。所以什麼曲率飛行蟲洞飛行之類的，我就掠過了，談談稍微靠譜點的。
低亞光速航行：需要世代飛船低亞光速是我覺得相對現實，目前能看到一點希望的。目前在理論上可行，工程學上也有一定的基礎。至少我們已經有太空站了。那麼低壓光速我覺得就需要世代飛船Generation Ship。
首先說說能量，假設製造一艘100噸的飛船進行1/10光速的星際航行，所需要的能量是：
E=0.5×100000×3000000022
=45000000000000000000焦耳
就是四千五百億億焦耳。聽著有點暈？換算成千瓦時（度）比較好理解吧，那就是1250000000000千瓦時，即一萬二千五百億千瓦時。還沒什麼概念？好吧，2013全球核電站發電量是兩萬三千億千瓦時，也就是說，僅僅是把一艘100噸的太空飛船加速到十分之一光速就需要人類全球核電站半年發出來的電量。想想看這是多少座核電站發出來的電，區區一艘100噸的飛船如何製造這麼大的能量？
其次，加速到十分之一光速，你還得減速，不然根本飛船就停不下來就會以十分之一光速呼啦啦地掠過目標恆星，那也還是沒任何卵用。減速需要和加速同樣的能量……於是，一艘100噸飛船以十分之一光速飛到目的地恆星，即使能百分百轉換能量，就等於人類一年全部核能發電總和。因此這個飛船必須具有非常高效將核能轉換為動能的推進裝置。
約半個世紀前NASA就曾構思過一個叫獵戶座計劃的核能太空飛船：攜帶N枚核彈並用核彈爆炸產生的推力使飛船最終加速到約3%光速的較高速度，能在一百多年飛抵比鄰星……當然，這個腦洞大得有點離譜的計劃最終沒有實施。不過至少說明核能火箭在這麼久遠之前就已經被證實過是可能實現的，未來更完善的科技下發展出速度更快更可靠的核能推進器並非天方夜譚。
但飛到最近可能合適居住的恆星系都有幾十光年的距離。1/10的光速依然要幾百年，許多幾代人才飛的過去。因此100噸的飛船是不可能讓幾代人生存下去的。百萬噸級的宇宙飛船才有希望。
因此相比技術上的困難，如何讓一個小型人類社會穩定維持兩百年以上更為關鍵。
▲當一個巨大的，能容納成千上萬可以自給自足、有著獨立生態系統的太空社群建立起來時，世代恆星際飛船將成為可能。試想一個可以完全獨立存在成百上千年的太空社群加上聚變能推進器，就足以支撐數百年漫長的恆星際飛行時間，人類在船上不斷繁衍，最終後代將可以抵達一個全新的世界。
當然我們也有辦法維持這個社會的穩定。首先世代飛船的人數要得當。一般來說500人以上是必要的，否則基因的多樣性也很容易使後代退化。我建議一個世代飛船至少應該有2000-3000人口。其次人口的篩選是最為重要的。他們需要經過嚴格的心理測試、身體素質測試，以保證他們能忍耐如此漫長孤獨的星際航行。船員儘可能選取心理素質優秀的精英群體，儘可能各色人種以及有不同專長的人都應該齊全以保證基因多樣性和社會協調性，此外他們也應該擁有長時間在地球外的太空殖民地生存的經歷。
另外就是壽命的問題。目前來看，如果基因技術、奈米機器人等關鍵生物技術有所突破的話，大幅度延長人類壽命並非不可能。有實驗室能培育出特殊小白鼠壽命超過平均壽命一倍的案例。再若有成熟的冷凍睡眠技術，可以將一部分人輪流冷凍（不能所有人一起冷凍睡眠，這個社會必須要有人維持運轉），這樣冷凍睡眠+超長壽命的組合，則有希望讓第一代艦員、而不需要他們的子孫的有生之年內就能抵達目的地。相信有生之年能看到另一個行星系統會讓人擁有更好的積極性。
▲恆星際航行技術不只是航天推進技術的發展，同樣也需要生物技術的突破。如果人類能從遺傳物質找到抗衰老的關鍵，使人類的壽命大幅延長，那麼有可能世代飛船上的船員能熬過數百年的漫長時光，在有生之年內見到新的家園。相比來說，完全只能託付給後代、只能在虛無的恆星際空間中度過一生的圖景要樂觀多了，這樣的社會也相對沒那麼容易崩潰。
或許在未來的數個世紀中，我們的子孫就將有幸離開太陽系，駛入浩瀚的恆星際空間中，抵達遙遠的新家園。接下來我為大家描述一個本人曾構思過的科幻小說中的場景吧。
高亞光速飛行：理論可行但需要黑科技加持反物質推進技術
聚變能之後效率最高的毫無疑問是用反物質來作為燃料了。核聚變時能把約0.7%的質量轉化為能量，而反物質則是100%把物質轉化成能量。根據質能公式和動能公式我們就能知道如果能用反物質作為燃料且保證較高的轉化效率，反物質推進器可以使航天器達到90%以上的光速，即使需要再減速的情況下超過70%還是很可觀的。
可是反物質的問題在於製取和儲存。目前已經有製造反物質的技術了，比如在瑞士日內瓦的LHC大型強子對撞機就能製造出反物質，不過能製造出來的也就是幾個反質子組成的反氫原子，而區區幾個反氫原子已經需要整個LHC提供的巨大能量了。要製造出足夠一個星際飛船用的反物質燃料，以現有和不太遙遠未來的技術看，需要消耗整個地球數年的能源。而核聚變燃料在整個太陽系內都還是很充足、是現成的。反物質和物質一接近就會湮滅所以是不會在自然環境下存在的，實際上反物質早在宇宙誕生後沒多久就已經全部消失了。能量是守恆的，不會平白無故的出現。你如果需要製造一定數量的反物質，就必須使用都同等或者更多的能量去製造相應數量的反物質。所以反物質很難大量製取。
此外反物質因為一和物質接觸就會湮滅，可以說是很恐怖的比氫彈威力都大得多的超級爆炸物，因此儲存也十分困難。一般需要用磁力之類的手段束縛。如何束縛住大量反物質且不與空間中隨處存在的物質接觸也會是很棘手的技術難題。
▲反物質為燃料的航天器理論上可以達到超過一半光速，將大幅度縮短恆星際航天所需的時間，到最近的恆星只需要幾年到數十年。只是反物質的大量製取和儲存都是極其困難的，而核聚變好歹目前已經出現苗頭了，因此反物質推進技術目前來說望塵莫及。但若未來能有所技術突破，反物質推進器將會使得恆星際航行變得輕鬆得多。
當然，筆者認為反物質應該算是除聚變外最容易掌握的燃料技術了。或許數個世紀後人類會找到相對廉價製取和儲存反物質的技術以部分取代聚變技術。如果擁有反物質推進技術，那麼恆星際航行速度可以達到光速的一半，去往天倉五一類的恆星的旅行時間將會大幅縮短至20-30年左右。而達到光速一半時已經有一定的相對論效應去縮短飛船內的時間，實際上在飛船內的人員感受到的時間不到20年。可以說如果反物質推進技術得到突破，恆星際航行將會自由很多。但願人類有朝一天能實現吧。
黑洞推進技術
黑洞聽起來是不是有點嚇人？所有物質都會被黑洞吸進去，就連光都逃不出去，這樣的東西我們應該避之不及，如何拿來作為燃料？其實不然，黑洞也會輻射能量，這就是霍金輻射。同樣根據愛因斯坦的質能公式，質量多大的黑洞就能轉換為與其質量等效的能量，跟反物質的效率是一樣的。其實LHC這樣的對撞機都可能產生微型黑洞，微型黑洞會在一瞬間就因為霍金輻射而蒸發為能量。
有科學家計算過，一個質量為數百萬噸的黑洞可以相對持續穩定的輻射出能量。因此假如未來的人類製造出了黑洞推進器，就可以用數個百萬噸級的黑洞（這樣的黑洞大小肉眼是看不到的）作為燃料的推進器推動航天器。
黑洞推進器實際上應該比反物質更靠譜。因為黑洞的製取其實方便得多。只要我們用超級加速器製造出一個質量較大、不會在瞬間蒸發的黑洞，那麼只要我們持續往黑洞裡新增任何物質，就可以穩定得維持黑洞的質量，只要小心別讓所有物質一下被吸進去就行了，反正儲存黑洞並不比反物質危險多少。
黑洞推進器的效能應該和反物質差不多，但用黑洞推進器的飛船理論上可以無限接近光速！為什麼呢？這是因為恆星際空間中多少存在著一點點物質，一般每立方厘米中都會有1個左右的原子，一般來說如此稀薄的原子含量我們就視為真空了，不過對於黑洞飛船來說，一路上可以收集所有遇到的原子物質，並把它們作為燃料加入黑洞中，保持黑洞的質量和輸出，理論上就可以持續為飛船加速，直到越來越接近光速（然而永遠達不到光速）。越來越接近光速後，相對地球這類行星參考系來說飛船上的時間也會越來越短，理論上來說，對於飛船上的來講甚至可以穿越數百萬甚至數億光年的距離都不會花費太長時間！因此黑洞飛船甚至可以達到星系際(Intergalactic)旅行的需求！當然，對於地球上的人來說，他們飛到另一個星系，比如距離我們兩百萬光年的仙女座星系依舊需要不低於兩百萬年的時間，只不過對他們自己來說是幾十年的時間。
▲不要談黑洞就變色，黑洞中潛藏的能量難以估量。因為霍金輻射，黑洞會持續輻射出能量。大小合適的黑洞所輻射出來的能量正好可以用來作為太空推進器使用。實際上黑洞的製造和儲存並不會難於反物質，也並不比反物質更危險，且利用恆星際空間中稀薄的物質，我們可以持續維持黑洞的質量使其為推進器提供源源不斷的能量而無限接近光速！
因為我感覺黑洞推進技術挺靠譜的，甚至比反物質技術更靠譜，實現難度也並不一定會難過反物質。希望我們的子孫能搞得定吧。不過，黑洞技術也是有一定的危險性，還有沒更給力的推進技術呢？
總之，星際航行不會是太空過家家
就算是實現了上述這些已經超級牛逼的航行技術，對於浩瀚的宇宙來說我們還是那般渺小。想像遊戲那樣到哪個星系就去哪個星系顯然是不可能的。就算當我們有能力探索茫茫星海時，也肯定要付出遠超過我們一生的時間去抵達遙遠的銀河彼岸，這需要一代又一代的人們去付諸實現。但願我們這個脆弱的人類社會能支撐到這樣一天的到來。