最近兩百多年,人類科技取得了突飛猛進的發展,地球的每個角落幾乎都有人類活動留下的痕跡,而地球也正式成為了人類的后花園。
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但擁有智慧的人類并不滿足于此,我們有更大的追求,星辰大海才是人類的終極目標。在這個目標的驅使下,最近幾十年,人類一刻不停地開展對外太空的探索,半個多世紀前,人類的腳印也終于踏上了地球之外的另一個星球上,那就是月球。
不過,當人類想進軍更遙遠的太空時發現有些力不從心了,速度是制約人類太空夢想的關鍵因素。我們在地球上創造了引以為豪的速度,不過一旦離開地球來到外太空,人類的速度顯得如此微不足道。
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即便按照旅行者一號每秒17公里的速度計算,人類想要飛出太陽系也需要至少1萬多年時間,而想要飛往距離太陽最近的比鄰星,更是需要長達7萬年左右的時間。
如今人類使用的仍舊是傳統化學燃料作為推進系統,化學燃料的效率非常低,化學燃料的本質其實與人類祖先使用的火沒有任何區別,效率如此低,以至于我們不得不堆積大量化學燃料才能獲得足夠強大的推動力,這就意味著大量的有效空間都浪費了。
退一步講,即便人類能達到宇宙最快速度光速,真的意味著我們可以隨心所欲地暢游宇宙了嗎?
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你太小看宇宙的浩瀚了。即便以光速飛行,要想穿越銀河系,也需要20萬年的時間。銀河系的直徑至少達到20萬光年,這是一個讓人類汗顏的遙遠距離。而可觀測宇宙的直徑更是達到了930億光年,即便是光速在浩瀚宇宙面前也慢如蝸牛。
更可怕的是,宇宙中存在光速限制,意味著光是宇宙速度極限,任何物體的速度都無法超越光速。如此說來,難道人類永遠也沒有辦法暢游宇宙了嗎?永遠被禁錮在銀河系甚至太陽系?
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愛因斯坦的相對論告訴了我們光速是宇宙速度極限,但并沒有完全鎖死人類超光速飛行的夢想。因為光速限制并不是絕對的,限制的只是能量或者信息的傳遞速度,這意味著不涉及任何能量或信息的傳遞,理論上就可以盡情地超越光速。
而廣義相對論表明,時空并不是絕對的,是非常有彈性的,就像彈性布料那樣,可以隨意操縱。這意味著,理論上講人類可以彎曲時空,折疊時空,甚至可以撕裂時空,從而間接地完成“超光速”,這種超光速并不傳遞任何信息,當然不違反相對論。
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實際上,大自然一直在向人類展示這種超光速現象。自從宇宙誕生之后,宇宙就一直在膨脹,膨脹速度遠超光速。不過宇宙膨脹過程只是時空的膨脹,并不傳遞任何信息,說白了就是時空扭曲的結果。
那么同樣地,我們也可以模仿大自然的杰作,扭曲時空,從而完成對光速的超越,這種方式就是科幻小說里經常出現的曲速引擎科技。
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曲速引擎的原理很簡單,就類似我們在大海里乘風破浪一樣,沖浪板是靜止的,但同樣可以快速移動,利用的就是來回翻滾的波浪。
而曲速引擎利用的是時空“波浪”,具體來講就是,在時空中創造出一個“時空曲泡”,讓飛船靜止在曲泡內,然后延伸飛船前方的空間,同時壓縮飛船后方的空間,這樣飛船就能夠在“時空波浪”里快速移動。
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實際上,飛船是相對靜止的,只是飛船前后的空間的移動帶動了時空曲泡里的飛船。而空間的移動速度是可以超光速的,因此就相當于飛船在超光速飛行。
曲速引擎科技經常出現在科幻電影里,比如說著名科幻電影《星際迷航》,飛船可以在短時間里跨越浩瀚星際距離,來到另一個星系。
不過,曲速引擎科技也是分等級的,等級越高,速度就越快。比如說,9.9級曲速引擎可以達到光速的3000倍以上,而9.99級曲速引擎可達光速的近8000倍,這么快的速度,穿越銀河系只需要20多年時間!
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這么快的速度, 肯定會讓很多人“流口水”!但是,別高興太早,在科學家們眼里,即便是9.99級曲速引擎,也很難滿足人類的胃口,原因只有一個,宇宙實在太大了。
如果只想在銀河系呆著,那么9.99級曲速引擎也差不多夠用了。但要知道,銀河系在浩瀚宇宙里也只是一粒沙子,連宇宙的冰山一角都算不上。
可觀測宇宙的直徑達到930億光年,而且宇宙一直在膨脹,膨脹速度越來越快,遙遠星系一直在以超光速的速度遠離銀河系,8000倍光速的速度也會顯得十分渺小。
難道人類真的會被困死在銀河系?
別慌,還有讓人更加欣喜若狂的科技,那就是蟲洞,可以算是曲速引擎的升級版。與彎曲時空不同,蟲洞要做的是把時空彎曲的極限,讓兩個相距遙遠的時空無限接近,然后撕裂時空,兩個時空之間“打一個洞”,所謂的蟲洞。
蟲洞,就像城市中的地鐵一樣,可以有效地縮短兩點的距離。理論上講,不管相距多遠的兩個時空,都可以通過蟲洞相連,從而實現不同時空之間的瞬間跨越,就像“瞬移”那樣。
不過,想要在現實中制造出蟲洞,是相當困難的,不但需要極大的能量,還需要負能量的幫助,負能量就是能量的對立面,那是比真空零點能更低的能量。只有負能量才能保持蟲洞的穩定,否則蟲洞會瞬間坍縮,也就失去了存在的意義。
無論是曲速引擎還是蟲洞,對于目前的人類來講,都是美好的夢想。但其實我們也沒有必要氣餒,畢竟大自然并沒有關閉所有“超光速”的大門,還給人類留下了“一扇窗”,讓我們看到了超光速的曙光。人類要做的就是為之不懈努力,然后靜待花開!
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或許,比人類早幾百萬年的高級外星文明,早就擁有了曲速引擎和蟲洞科技,然后隨心所欲地在宇宙穿梭,只不過由于地球太過渺小,他們還沒有發現地球和人類的存在。人類也一直期盼著高級外星文明造訪地球,那樣的話人類有機會直接獲取外星文明的高科技,完成星級文明的躍遷。
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