1977年,美國宇航局發(fā)射了旅行者一號探測器,上面攜帶了人類的文明信息,地球以及太陽系在宇宙中的具體位置,在完成了預(yù)定的任務(wù)后,旅行者一號繼續(xù)朝著太陽系外飛去。
四十多年過去了,旅行者一號已經(jīng)飛離地球大約220億公里,朝著奧爾特星云前進(jìn),成為了人類飛行最遠(yuǎn)的探測器。
要想真正飛出太陽系到達(dá)星際空間,旅行者一號還要飛行上萬年之久,這是因?yàn)檎麄太陽系的直徑達(dá)到了2光年,也就是說即便是宇宙中具有最高速度的光,要穿越太陽系也需要兩年,而旅行者一號的飛行速度只有每秒17公里,巡航速度還在光速的萬分之一左右徘徊。
那么超光速飛船將來會出現(xiàn)嗎?
在科幻電影《星際迷航》中,未來人類文明的科技發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,他們駕駛著裝配曲速推進(jìn)器的宇宙飛船,能夠以超越光速的極限速度航行,因?yàn)?strong>曲速泡泡包裹中的飛船屬于一個獨(dú)立的空間,不受相對論光速限制的影響。
但此前在美國國家航天局工作,現(xiàn)在在日本國家航天局工作的詹姆斯.奧多諾修卻認(rèn)為,即使人類未來的飛船速度達(dá)到光速的2083倍,仍然是無法隨意遨游太空的,最多只能在臨近的星系附近轉(zhuǎn)悠。
因?yàn)榍衮?qū)動引擎本質(zhì)上是靠空間扭曲和空間拖曳前進(jìn)的,空間被扭曲得越厲害,飛船速度也就越快,但空間很明顯不可能被無限扭曲,所以當(dāng)扭曲因子的最高值達(dá)到9.99的時候,就是曲速飛船的速度極限了,也就是2140倍光速。
在一倍光速,也就是每秒30萬公里的情況下,從地球前往59億公里外的冥王星只需要5小時,24小時不到就能追上已經(jīng)飛了40多年的旅行者一號,但以這個速度飛往距離地球最近的比鄰星仍需4.22年,并不算快捷。
如果飛船速度達(dá)到光速的213倍,太陽系以及周圍恒星系就會立馬變成一個小世界,因?yàn)樵?13倍光速下前往冥王星僅需1分30秒,前往4.22光年外的比鄰星也只需要一周時間。
而如果飛船的扭曲因子達(dá)到9.99,也就是理論允許的最大值的話,飛船將會以2083倍光速前進(jìn),僅需10秒就能到達(dá)冥王星,太陽系在這種飛船面前,就像個一居室一樣局促,4.22光年外的比鄰星僅需18個小時就能到達(dá)。
因?yàn)?083倍光速已經(jīng)達(dá)到了曲率驅(qū)動所允許的極限,以這個速度繞銀河系飛行依然力不從心,畢竟銀河系的直徑至少18萬光年,整個本星系群的直徑也在幾百萬光年左右,可觀測宇宙的直徑更是達(dá)到了930億光年。
目前科學(xué)界在研究的超光速方式除了曲率驅(qū)動外,其實(shí)還有一條路,那就是同樣基于廣義相對論的“蟲洞”。
在電影《星際穿越》中,人類之所以能到達(dá)遙遠(yuǎn)黑洞附近的星球,靠的就是未來人類在太陽土星附近放置到穩(wěn)定蟲洞,依靠這個蟲洞,人類僅用了非常簡樸的低技術(shù)飛船就完成了跨越星際的壯舉。
因此在現(xiàn)實(shí)中,只要有足夠的“負(fù)能量”或者“奇異物質(zhì)”,一個穩(wěn)定的蟲洞就能被搭建起來,從而鏈接宇宙中相隔數(shù)千萬光年的兩個點(diǎn),這樣一來在很短的時間內(nèi)人類就能跨越數(shù)千萬光年,如果蟲洞互相連通成為網(wǎng)絡(luò)的話,直徑930億光年的可觀測宇宙也就成了人類文明的后花園。
雖然目前的人類文明宇航速度還在光速的萬分之一到千分之一,但只要基礎(chǔ)物理學(xué)在不斷進(jìn)步,人類文明在不斷發(fā)展,未來這些科幻概念就會慢慢變成現(xiàn)實(shí),人類總有一天能駕駛超光速飛船在宇宙中遨游。