人類未來能夠突破光速限制,飛到宇宙邊際,甚至飛出宇…


人類未來能夠突破光速限制,飛到宇宙邊際,甚至飛出宇宙嗎?的頭圖

人類未來能夠突破光速限制,飛到宇宙邊際,甚至飛出宇宙嗎?

根據相對論限制,任何有靜質量的物體都無法達到光速,這已經被100多年的觀測和實驗所證實,並且成為科學界的共識,因此任何企圖以光速飛行的設想都是違背科學理論的,是荒謬的。

但廣義相對論給未來的宇宙航行速度關上了光速之門,卻打開了兩扇窗,給未來星際航行突破光速瓶頸留了兩條出路:就是可以通過抄近道或者“縮地法”來解決速度瓶頸問題,無須讓飛船達到光速,卻可以實現比光速更快的到達目的地。

這兩個方法就是利用蟲洞和時空折疊。出現這兩種情況的機制都是引力場(或重力場),通過天然或人工製造的極端引力場,實現對時空的極端扭曲,就能夠實現超越光速的跨越。

注意這裡使用的是“跨越”而不是飛行,這種“跨越”無須讓飛船速度達到光速,卻能比光速快很多倍的到達目的地,且不會發生時間膨脹效應。

  • 時空隧道

在地球上,我們中國在東半球,美國在西半球,在中國要去美國,在地球表面即便走直線,也有2萬千米距離。而如果在地球上鑽個洞,從這個洞裡直接穿梭到美國,就只有12742公里,近了近一半。

這樣同樣的速度就可以更快的到達美國。宇宙時空中出現一個這樣的洞,就叫蟲洞,或叫時空隧道。理論上連接兩個遙遠時空的蟲洞,實際距離遠遠不止像地球穿洞這樣只近一點點,有可能要近億萬倍以上。所以我把蟲洞穿越叫“抄近道”。

現在我們將一張巨大的白紙比作宇宙時空,假定這張紙的直徑為100米,一隻螞蟻從紙張的這一邊中心爬到那一邊的中心,速度為每秒1cm,即便不停的直線爬行也需要10000秒。這時,在紙張中心出現了一個小孔,螞蟻一瞬間就可以從孔中穿到另一面的目的地。這個小孔就是時空蟲洞,螞蟻以同樣速度穿過蟲洞假定只需要0.1秒,這樣比常規爬行就快了10萬倍。

假定未來人類飛行器達到每秒1萬千米的速度,這種速度飛到距離我們254萬光年的仙女座星系約需要70億年;如果出現連接我們之間的一個蟲洞,依然以這個速度飛過去只需要1小時,這個“抄近道”就比常規飛行快了61萬億倍。

這種“抄近道”雖然速度沒有提升,但卻比光速快很多到達目的地。

  • 時空折疊

時空折疊是在巨大的引力場作用下,將時空皺褶起來,就像把一張大紙做成一把折扇,人們無須飛越時空這張大紙,只要在時空折疊的這一端直接跨越到另一端。我把這種跨越叫做“縮地法”,就像傳說中古代神仙們的“縮地法”,能夠將遙遠的距離縮到很近,日行千里。

不過古代人還沒有現代科技,以為日行千里就很快了。而我這裡說的“縮地法”比神仙們強多了,可以做到秒行億萬里了。

現在想像中實現時空折疊跨越的方法是曲速引擎飛船,這種技術設想通過巨大能量扭曲時空,造成飛船前方的時空收縮,後方時空膨脹,並在飛船周圍製造出一個時空“氣泡”,飛船可以在這個“氣泡”中安全地以超光速若干數量級的速度航行。

NASA(美國國家航空航天局)物理學家懷特已經研究曲率飛船十來年了,他們團隊製作了這種飛船的概念圖,宣稱如果這種飛船面世,只需兩週就可以到達比鄰星。比鄰星距離我們4.22光年,兩周也就是14天到達,比光速快了110多倍。

  • 蟲洞穿越和時空折疊都還只是幻想

實際上,時空旅行“抄近道”或“縮地法”的概念都還只是存在於理論中,也可以說還只是個幻想。

因為迄今為止,人們都沒有發現蟲洞的存在,也無法製造出曲速引擎。一些科學家認為,即便真的發現了蟲洞,也是極其微小的或者轉瞬即逝的,很難穩定成為人類穿越的時空隧道。也有人認為採用足夠量的奇異物質,如暗物質可以使蟲洞保持張開。但現在對暗物質研究已經幾十年了,迄今為止人們連暗物質的面也沒見到,暗物質到底是什麼都還不知道。

而要把時空折疊,或者說實現曲速航行,需要的能量是極其巨大的,有人認為維持時空彎曲的能量超過了宇宙的總能量,且會產生大量威脅宇航員生命的輻射。還有的提出要實現時空折疊,同樣需要某種特殊物質,這種物質迄今並沒有發現。

儘管是幻想,但總留下了一絲希望,讓未來的超光速跨越宇宙空間的大門沒有完全關閉。那麼即便實現光速一億倍跨越,能夠飛出宇宙嗎?

  • 人類還不知道宇宙到底有多大

我們通常說的宇宙半徑約465億光年,只是指“可觀測”宇宙。所謂可觀測宇宙不是人類已經觀測到了的宇宙,而是根據光速與星系膨脹的共動距離,在未來人類目光所及宇宙的最遠處,也就是在未來任何時候,人類都只能觀測到465億光年半徑範圍的宇宙。由於宇宙膨脹超過光速若干倍,因此在465億光年外的宇宙星系,人們可能永遠也無法觀測到。

這樣我們就可以計算出如果以光速一億倍的速度:1年就能夠飛躍1億光年的距離,穿越465億光年半徑只需要465年。也就是說,即便以光速一億倍的速度航行,或者說採用蟲洞和曲速引擎穿越,到達可觀測宇宙的邊際也需要465年。

如果那時候人類已經突破了壽命瓶頸,可以活個幾萬歲的話,人類就可以看到並發現可觀測宇宙之外的宇宙了,但這個宇宙有多大呢?現在所有的科學家沒有能給出答案的。而且宇宙是在一個巨大的曲率泡中,能否飛到宇宙邊際,或者真的像某些人說的那樣,可以穿越到裡一個平行宇宙,誰知道呢?

就此打住,歡迎討論,感謝閱讀。如果喜歡時空通訊文章,就請給個關注和點贊吧,我將為您奉獻更多更有意思的閱讀體驗。再次感謝。

原創版權,敬請尊重。