現在城市發展的速度越來越快,但城市汙染也日益嚴重,霧霾天氣也變得十分常見,想要在城市裡觀星顯得有點“奢侈”。但在觀測條件較好情況下,我們用肉眼就能看到星空中的點點繁星。遙望深邃的星空,我們想知道這些星星離地球有多遠。
日常生活中,有許多的長度單位,例如,釐米、米、千米,但這些長度單位太小了,用於表示天體的距離很不方便,需要用到天文學中的長度單位。
宇宙裡的各個天體的距離看似“親密”,但實際上它們之間的距離則是非常遙遠,所以天體的距離就要運用到更大的單位來計算,例如,天文單位。1天文單位約等於1億5千公里,在太陽系內,用天文單位就足以用來表達太陽、月亮和地球之間的距離,但是在太陽系外呢?
太陽系外的天體離地球更遙遠,從地球到宇宙中的其他恆星,即便用天文單位來表示距離也顯得太小了,我們就需要用到還要更大的長度單位——光年。
1光年是光在真空環境下走1年的距離,光在一秒鐘內就可以行進299792.458公里,將近30萬公里,足見其速度之快。按照公式得出,用光速乘以1年的時間,可以得到,1光年大概是9萬4千6百億公里。
假設讓一個人去走完1光年,這大概需要多少時間?
在正常情況下,人走路的平均速度是一秒走1.1米,1小時差不多可以走4公里。人要走完9萬4千6百億公里,大概就需要2萬4千億個小時,差不多得2億7千年才能走完1光年,當然,這在實際生活中是不可能實現的。
但在宇宙尺度上來看,1光年又顯得很渺小。1光年差不多才走出太陽系,但是1光年對人類來說已是如此遙遠。在太陽系外,是十分遼闊浩瀚的星際空間,即使是離太陽最近的恆星(比鄰星)都至少需要4.2光年才能到達,而銀河系中各個恆星之間的平均距離都有數光年。在銀河系外,各個星系之間的距離則可達數十萬光年,這都是常見的情況。
如此浩瀚的宇宙空間,人類還能夠去實現星際旅行嗎?
現代的人類文明已經可以把探測器(比如旅行者1號)送到太陽系之外,儘管它們目前都還沒有飛出去。倘若放在古代,那真是“異想天開”的事情,但現在人類已經做到了。不過,這離人類要實現的星際旅行還是很遙遠的距離。
儘管如此,星際旅行還是有可能實現的。愛因斯坦的狹義相對論指出,飛行速度越快,時間過得越慢;速度越接近光速,時間流逝速率越接近於零。另一方面,廣義相對論指出,蟲洞是可以連線宇宙裡兩個實際上距離十分遠的地方。因此,通過亞光速飛行,或者蟲洞,星際旅行不是異想天開的事情。
現代科學技術的發展日新月異,人體冷凍技術逐漸浮出水面。在未來,人類是有可能會實現星際旅行的。將理論變成實踐,就需要人類進一步的努力了。