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太空飛船可以通過翹曲飛行瞬間到達目的地,在科Phantom視《星際迷航》的世界中,人類可以藉助這項顛覆理論物理學的技術,穿越銀河系到達充滿外星人的多顆行星。

這種飛航模式似乎已經超越了愛因斯坦的理論,根據相對論,任何物體相對運動速度不可超越光速。在該電影中,翹曲因子1級相當於光速,而翹曲因子9級則是光速的2000倍被以上。真空中的光速是每秒299,792公里,翹曲因子9飛行的速度照此計算的話,是每秒近6億公里,這樣的速度現實中的科學家目前沒有人認為能實現。

原NASA科學家,現在從屬於日本的宇宙航空研究開發機構的詹姆斯·奧多諾休,想通過形象直觀的畫面展示:如果人類宇宙能夠實現翹曲速度飛行速度,將會有多麼驚人的效果。他以電影星際迷航中的的企業號宇宙飛船為模型,製作了一個動畫片來展示太陽系中的翹曲飛行,根據奧多諾休的動畫,以接近最快的翹曲速度從太陽到達冥王星大約需要10秒鐘,而到達距離最近的恆星半人馬座α星需要18個小時。

奧多諾休試圖以不同的速度將出現在新星際迷航中的企業號宇宙飛船從太陽傳送到冥王星,企業號是由讓·盧克·皮卡德艦長率領的航天器。這位行星科學家創作的最新動畫同時揭示了虛構的宇宙飛船翹曲飛行的現實含義。

他表示,即使動畫片中以超光速執行,也會讓人對宇宙旅行很失望。詹姆斯·奧多諾休10月7日在推特上釋出的視訊,似乎讓我們的期待落空了。他接受媒體採訪時表示:我對太陽系與外界之間的距離深感失落。那麼他為什麼會失落呢?

在《星際迷航》的宇宙中,不存在關於“功率因子”的絕對不變的尺度,出現了多個相互矛盾的數字。儘管如此《新星際迷航》系列的技術顧問裡克·斯特恩巴赫和邁克爾·奧庫達於1991年出版的技術手冊中還是有一定資料的。奧多諾休據此資料建立了該動畫。

根據該資料,1級翹曲因子與光速一樣快,上圖顯示了該速度下地球和月球的運動。你可以圖片左側的黃色太陽上方觀察飛船的移動速度。下面的白色字型分別表示八大行星和冥王星的位置。

企業號以1級翹曲相當於光速飛行,看上去好像在太陽上靜止不動一樣。直到翹曲速度達到5級,您可以觀察左側飛船在浩瀚太陽系中的明顯移動。如果以1級翹曲與光速相同的速度行進,需要5小時28分鐘可到達距太陽約59億公里的冥王星,到達距離太陽最近的恆星比鄰星大約需要4年3個月。5級翹曲的速度是光速的213倍,以這種速度從太陽到冥王星的旅程僅需1分30秒,不過到達比鄰星還是需要漫長的一週。

翹曲係數的上限是9.99,是光速的約2100倍。在翹曲因子的上限9.9級中,到達冥王星的短暫旅程不到10秒(見下圖),而前往比鄰星就需要一次18小時的飛船之旅。

奧多諾休在動畫片中展示了企業號從太陽到冥王星的穿越太陽系的整個過程。從翹曲因子1級開始,最後加速到翹曲因子9.9級。

最快的9.9級翹曲比現實中空間物理學的速度快數千倍。但是即便如此,從銀河系的一端到另外一端端移動也需要96年,相比人類的平均預期壽命還要多10多年。銀河系是由數千億顆恆星組成的,根據最新的研究,它的跨度仍然在擴大,有可能超過150,000到200,000光年。

星際迷航下一代技術手冊中提到,企業號最快的“超級翹曲”是光速的約8323倍。即使以這樣的速度飛行,從頭到尾穿越銀河也需要24年。而到達距離我們250萬光年的仙女座星系的旅程則需要大約300年,仙女座星系是距離銀河系最近的星系。

現在你應該明白了吧,即使我們製造出來有史以來最快的航天器,也不太可能達到光速的0.1%。我們想要去往其河外星系,即便是光速的8000多倍,也需要300年。而我們只有不到區區100年的壽命。

人類製造史上最快的航天器,與太陽的相對速度是秒速192公里,即時速約69.2萬公里。NASA的帕克太陽探測器於2018年8月發射,以極快的速度繞太陽公轉時,達到了這一速度。如果您以這種速度從太陽飛到冥王星,仍然需要花費近一年的時間。

突破性星散專案的工程師們正在努力通過奈米飛行器實現接近光速的運動。一束強大的鐳射束被施加到光帆上,該光帆反射光以使其加速,並最終穿過附近的恆星如半人馬座P比鄰星,比鄰星屬於紅矮星,可能是適合生命存在的星球。

但是即使它以計劃中的光速20%的速度飛行,奈米飛行器還是需要21年以上的時間才能飛到附近的恆星系統拍照,此外發送影象資料的無線電訊號以光速移動返回地球的接收天線,還需要花費額外的4.24年時間。

這麼一想,確實讓我們感覺到了人類之孤獨和宇宙之大。當然所有這些並不會讓科學家們洩氣。人類向宇宙前行的勇氣只會更大,探索宇宙的精神將永不磨滅!

後續系列的《星際迷航:皮卡德》將於2020年1月23日在美國和加拿大的CBS All Access首映,1月24日該節目將在200多個國家和地區的亞馬遜金牌會員網址上播放,期待新片中有更加奇幻創新的科技展現。

參考資料:https://www.businessinsider.jp/post-200182

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