星際旅行無(wú)法實(shí)現(xiàn)？天文學(xué)家：只有逼近光速，才能前往其他恒星

拋開(kāi)不可考證的神話傳說(shuō)，目前為止只有12個(gè)人踏上過(guò)外星球的土地，他們就是上世紀(jì)六七十年代的登月宇航員們。

50多年后的今天，登月12人大部分都已經(jīng)去世，而人類別說(shuō)火星，就是月球也再?zèng)]去過(guò)，太空的活動(dòng)范圍也局限在了近地軌道的空間站上，雖然各方現(xiàn)在都有探索月球并建立月球基地的計(jì)劃，但38萬(wàn)公里外的月球?qū)嵲谒悴簧鲜裁催h(yuǎn)方。

包括科幻作家在內(nèi)的很多人，心心念念的其實(shí)是星際旅行而不是太陽(yáng)系內(nèi)的航行，更不是地月之間38萬(wàn)公里的常態(tài)化航班，而是真正意義上，跨越光年到達(dá)另一個(gè)恒星系，甚至是跨越百萬(wàn)光年到達(dá)另一個(gè)星系的星際旅行。

那么問(wèn)題來(lái)了，在人類已經(jīng)能熟練出入太空的今天，是什么阻擋了我們星際旅行的步伐了呢？

天文學(xué)家認(rèn)為是距離

拋開(kāi)最近的月球不談，被探測(cè)器頻繁光顧的火星距離地球最近的時(shí)候也有5500萬(wàn)公里，木星土星天王星海王星就更遠(yuǎn)了，而距離太陽(yáng)最近的比鄰星遠(yuǎn)在4.22光年之外，本星系群內(nèi)質(zhì)量最大的仙女座星系遠(yuǎn)在254萬(wàn)光年之外。

而太陽(yáng)系的半徑達(dá)到了一光年，銀河系的半徑是10萬(wàn)光年，哪怕是垂直于銀道面飛行，人類探測(cè)器也得飛3000光年才能飛出銀河系，上世紀(jì)70年代發(fā)射的旅行者一號(hào)和二號(hào)，到今天也才飛了200多億公里，折合下來(lái)還不到1光天。

在恒星平均間距數(shù)光年，星系平均間距數(shù)百萬(wàn)光年的情況下，直徑930億光年的可觀測(cè)宇宙對(duì)人類來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)巨大但空曠的宮殿。

在距離漫長(zhǎng)到難以想象的情況下，有什么辦法能幫助人類實(shí)現(xiàn)星際旅行呢？

這個(gè)問(wèn)題的答案可以從推進(jìn)方式中尋找，目前的化學(xué)動(dòng)力火箭或者探測(cè)器，采用的都是自帶燃料然后讓燃料高速燃燒，靠反作用力前進(jìn)的辦法。

這種推進(jìn)方式最大的問(wèn)題就是無(wú)法擴(kuò)大化，也就是說(shuō)化學(xué)動(dòng)力火箭和航天器的尺寸以及能塞下的燃料是有上限的，更多的燃料不意味著更快的速度和航程，因?yàn)槿剂媳旧淼囊彩琴|(zhì)量，因此當(dāng)化學(xué)燃料質(zhì)量達(dá)到一定程度后，燃料最大的用處就是用來(lái)推動(dòng)自己而不是有效載荷了。

因此想靠目前的化學(xué)動(dòng)力火箭進(jìn)行星際旅行就是癡人說(shuō)夢(mèng)，它甚至連太陽(yáng)系內(nèi)漫游都做不到，最多就是地月和地火之間跑個(gè)來(lái)回。

除了化學(xué)動(dòng)力的反作用力推進(jìn)外，物理學(xué)家還構(gòu)思過(guò)離子推進(jìn)和反物質(zhì)推進(jìn)，離子推進(jìn)主要消耗的是電能，這一點(diǎn)可以在未來(lái)可以用可控核聚變反應(yīng)堆來(lái)功能，而反物質(zhì)主要靠粒子加速器制備，能量密度遠(yuǎn)超化學(xué)燃料，這樣一來(lái)只需要很少的反物質(zhì)就能把飛船速度加速到一個(gè)很高的水平。

理想情況下

如果飛船的速度達(dá)到光速的十分之一，即每秒3萬(wàn)公里或者每小時(shí)1億公里，那么飛船上的人只需要43年就能到達(dá)4.22光年外的半人馬座比鄰星，實(shí)現(xiàn)真正意義上的恒星際航行。

然而43年的時(shí)間還是太長(zhǎng)了，就算未來(lái)有冬眠技術(shù)能讓人跨越時(shí)間，43年的航程中也難免不會(huì)出什么意外，所以飛船的速度必須進(jìn)一步提升，如果達(dá)到0.5倍光速也就是每秒15萬(wàn)公里，那么前往比鄰星所需要的時(shí)間將從原來(lái)的43年縮短到不足10年。

遺憾的是銀河系的直徑有20萬(wàn)光年，0.5倍光速和20萬(wàn)光年的距離相比還是太慢了，但假如你還能在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提速，那么一切就都不一樣了，因?yàn)閻?ài)因斯坦會(huì)帶著他的相對(duì)論來(lái)幫你實(shí)現(xiàn)星際旅行。

根據(jù)狹義相對(duì)論中的時(shí)間膨脹公式，如果飛船的速度達(dá)到光速的99.999999%，那么在尺縮和鐘慢效應(yīng)的幫助下，你會(huì)感覺(jué)銀河系的直徑變短了，時(shí)間膨脹效應(yīng)將讓你用短短3年時(shí)間走完20萬(wàn)光年的距離，雖然在外界看來(lái)你這趟旅程花了20萬(wàn)年，但你其實(shí)只老了3歲，相當(dāng)于變相到達(dá)了20萬(wàn)年后。

綜上所述

實(shí)現(xiàn)星際旅行有且只有一個(gè)辦法，那就是更新宇航推進(jìn)方式提高宇航速度，只有宇航速度接近光速，星際旅行才能變成現(xiàn)實(shí)。