一光年不是時(shí)間,是距離,足足有9.46萬(wàn)億公里,這個(gè)數(shù)字聽(tīng)起來(lái)抽象,卻成了人類(lèi)探索宇宙的終極枷鎖,讓全球頂尖科學(xué)家集體陷入絕望,甚至直言:人類(lèi)永遠(yuǎn)飛不出銀河系,永遠(yuǎn)被困在太陽(yáng)系!
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我們每天上班、上學(xué),走幾公里、幾十公里,就覺(jué)得很遠(yuǎn);我們坐飛機(jī),跨越幾千公里,就覺(jué)得是長(zhǎng)途旅行;可一光年的距離,是我們一輩子都無(wú)法想象的遙遠(yuǎn),它就像一道無(wú)形的墻,把人類(lèi)牢牢鎖在太陽(yáng)系,讓我們的星際探索夢(mèng)想,變得遙不可及!
地球的赤道周長(zhǎng)大約是4萬(wàn)公里,光一秒鐘就能繞地球7.5圈,相當(dāng)于1秒就跑完30萬(wàn)公里,比我們最快的高鐵,還要快1000倍以上!
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可如果把地球赤道拉直,搓成一根4萬(wàn)公里的“面條”,想要嗦完1光年的長(zhǎng)度,這根面條要搓到2.36萬(wàn)億碗,相當(dāng)于全人類(lèi)每天吃1碗,連吃900萬(wàn)年才能吃完!
假設(shè)你乘坐時(shí)速3500公里的超音速飛機(jī),每秒能飛1公里,繞地球一圈只需要11小時(shí),聽(tīng)起來(lái)已經(jīng)快到離譜了!
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可如果讓這架飛機(jī)飛完9.46萬(wàn)億公里的一光年,駕駛艙會(huì)彈出一條溫馨提示:“本次航程需300萬(wàn)年,建議帶夠子孫后代!” 也就是說(shuō),從人類(lèi)祖先還在非洲草原直立行走開(kāi)始起飛,飛到今天,連一光年的零頭都飛不完!
地球到月球的距離是38.4萬(wàn)公里,以光速往返一次,只需要2.5秒,快到幾乎眨眼之間!
可如果把地月距離比作“宇宙高速路”,想要攢夠1光年的里程,你需要在這條路上跑2460億個(gè)來(lái)回,相當(dāng)于每天跑10趟,連跑6500萬(wàn)年!
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旅行者一號(hào)是人類(lèi)目前飛得最遠(yuǎn)、速度最快的探測(cè)器,它借助行星引力彈弓加速,相對(duì)太陽(yáng)的速度大約是每秒17公里,從北京飛到上海,只需要不到40秒,聽(tīng)起來(lái)已經(jīng)快到不可思議了!
可根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,就算是旅行者一號(hào),想要飛完9.46萬(wàn)億公里的一光年,也需要整整18500年!
18500年是什么概念?
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人類(lèi)有文字記載的全部歷史,也不過(guò)5000多年,換句話(huà)說(shuō),就算現(xiàn)在立刻發(fā)射一艘和旅行者一號(hào)同速度的飛船,等到它飛完一光年,人類(lèi)文明已經(jīng)更迭了三四輪,甚至可能已經(jīng)滅絕了!更可怕的是,旅行者一號(hào)已經(jīng)飛了48年,至今也只飛了240億公里,僅相當(dāng)于20光時(shí),也就是光走20小時(shí)的距離,連一光年的零頭都不到!
可能有人會(huì)說(shuō),我們可以研發(fā)更快的航天器啊!
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但是愛(ài)因斯坦的相對(duì)論早就告訴我們,任何有靜止質(zhì)量的物體,都不可能達(dá)到光速,更不可能超越光速!速度越接近光速,物體的質(zhì)量就會(huì)趨向無(wú)窮大,需要的能量也會(huì)趨向無(wú)窮大,這不是技術(shù)問(wèn)題,是宇宙的物理規(guī)律,我們根本無(wú)法突破!
舉個(gè)例子,假設(shè)我們未來(lái)掌握了可控核聚變技術(shù),把飛船速度提升到光速的1%,也就是每秒3000公里,這已經(jīng)是現(xiàn)在人類(lèi)技術(shù)完全無(wú)法想象的級(jí)別!
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可就算達(dá)到這個(gè)速度,飛完一光年,依然需要100年!一個(gè)宇航員從20歲登船,到達(dá)一光年外的目標(biāo)時(shí),已經(jīng)120歲,還沒(méi)完成任務(wù),生命就已經(jīng)走到了盡頭!
如果把速度再翻十倍,達(dá)到光速的10%,飛船需要飛行10年才能跨越一光年,看起來(lái)似乎可以接受了?
但這里又出現(xiàn)了新的問(wèn)題:速度越快,需要的能量就呈指數(shù)級(jí)暴漲!
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把一艘萬(wàn)噸級(jí)飛船加速到光速的10%,需要消耗的能量,相當(dāng)于人類(lèi)整個(gè)文明幾十年的發(fā)電總量,這根本就是不可能實(shí)現(xiàn)的!
就算我們解決了速度、能量、輻射、塵埃的問(wèn)題,成功發(fā)射了一艘能飛一光年的飛船,還有一個(gè)無(wú)法解決的難題,時(shí)空割裂!
當(dāng)飛船以接近光速飛行時(shí),會(huì)出現(xiàn)“時(shí)間膨脹”效應(yīng),飛船上的時(shí)間會(huì)變慢,地球上的時(shí)間會(huì)正常流逝,也就是說(shuō),宇航員在飛船上待1年,地球上可能已經(jīng)過(guò)去了幾十年、上百年!
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更可怕的是,飛船一旦出發(fā),就等于和母文明徹底割裂,飛船向地球發(fā)回一條信息,需要整整1年才能傳到地球;地球的指令再發(fā)回去,又要1年,一來(lái)一回就是兩年,這種時(shí)空割裂,讓遠(yuǎn)程操控、星際救援、文明聯(lián)動(dòng),全部變成空談!
宇航員一旦出發(fā),就會(huì)成為宇宙中孤獨(dú)的漂流者,就算能抵達(dá)一光年外的目標(biāo),也再也回不到熟悉的地球,再也見(jiàn)不到自己的親人、朋友!
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更令人絕望的是,宇宙還在加速膨脹,距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系,遠(yuǎn)離的速度就越快!今天我們看到的一光年外的天體,明天它會(huì)離我們更遠(yuǎn),人類(lèi)拼命追趕,卻發(fā)現(xiàn)目標(biāo)正在以我們無(wú)法企及的速度遠(yuǎn)離!
終有一天,太陽(yáng)系以外的所有星系,都會(huì)因?yàn)橛钪媾蛎洠瑥氐紫г谌祟?lèi)的視野里,我們將被永遠(yuǎn)囚禁在這片小小的星域,連仰望星空的資格,都會(huì)被宇宙奪走!
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一光年的距離,之所以讓科學(xué)家集體絕望,不是因?yàn)樗斑h(yuǎn)”,而是因?yàn)樗澈蟮奈锢硪?guī)律、技術(shù)瓶頸、致命風(fēng)險(xiǎn),都是人類(lèi)目前無(wú)法突破的!
那我們的未來(lái)是什么?
難道我們只能眼睜睜看著地球環(huán)境惡化,最終走向毀滅嗎?
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不用過(guò)度恐慌,地球的壽命還有大約50億年,而人類(lèi)文明的歷史,才只有幾千年,我們還有足夠的時(shí)間,去發(fā)展科技、探索宇宙,或許,在未來(lái)的某一天,我們能找到突破物理規(guī)律的方法,能研發(fā)出更先進(jìn)的航天器,比如霍金提出的“突破攝星”項(xiàng)目,利用納米技術(shù),打造以光速飛行的小型飛船,或許能跨越光年的限制!
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霍金生前多次警告人類(lèi),600年后地球可能會(huì)變成“火球”,人類(lèi)必須盡快離開(kāi)地球,他提出的“突破攝星”項(xiàng)目,計(jì)劃開(kāi)發(fā)以光速飛行的納米小型太空飛船,這種飛船可以在20多年后到達(dá)距離我們4.22光年的半人馬座α星,這也是離太陽(yáng)最近的恒星系,或許,這就是人類(lèi)突破光年限制的唯一希望!
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科學(xué)家們正在努力研究可控核聚變技術(shù)、反物質(zhì)引擎技術(shù),這些技術(shù)如果能取得突破,就能大幅提升航天器的速度,減少跨越光年所需的時(shí)間!
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根據(jù)科學(xué)家的測(cè)算,可控核聚變推進(jìn)技術(shù),能讓飛船速度達(dá)到每秒3000公里,飛完一光年需要100年;而反物質(zhì)引擎技術(shù),甚至能讓飛船速度接近光速,飛完一光年只需要1年左右,雖然這些技術(shù)目前還處于理論階段,但已經(jīng)讓科學(xué)家們看到了希望!
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