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225億公里外,旅行者一號(hào)突然減速,人類被困在太陽(yáng)系?

目前距離地球最遠(yuǎn)的人造飛行器,是1977年發(fā)射的旅行者一號(hào),此刻的它遠(yuǎn)在225億千米之外,正以16.9km/s的速度繼續(xù)向宇宙深處挺進(jìn)。

理論上來(lái)說(shuō),在沒(méi)有阻力且極度空曠的太空中,旅行者一號(hào)的速度是不可能發(fā)生改變的,至少不可能變慢,但事實(shí)卻并非如此。

2021年5月發(fā)表在《自然天文學(xué)》上的一篇論文顯示,旅行者一號(hào)曾在225億千米外"聽(tīng)到了"神秘的嗡嗡聲,且自身的速度也因此變慢了,根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的說(shuō)法,這種嗡嗡聲和旅行者一號(hào)的速度減緩,都是星際等離子湍流引起的,但在太陽(yáng)系邊緣這種蠻荒之地,為什么會(huì)有這種等離子湍流呢?

太陽(yáng)系邊緣的異常情況

旅行者一號(hào)發(fā)射35年后的2012年9月,已經(jīng)處于節(jié)能模式下的它檢測(cè)到宇宙射線強(qiáng)度忽然大幅度升高,把這些數(shù)據(jù)傳回地球后,NASA認(rèn)為旅行者一號(hào)已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系日球?qū)?/strong>,進(jìn)入了真正意義上的星際空間,所以宇宙射線的強(qiáng)度才會(huì)飆升。

但NASA的這一消息傳到中文互聯(lián)網(wǎng)上后,卻畸變成了"旅行者一號(hào)已飛出太陽(yáng)系",然而太陽(yáng)系半徑足足有一光年,以旅行者一號(hào)目前的16.9km/s速度,至少還需要3萬(wàn)年才能真正飛出太陽(yáng)系,現(xiàn)在只是剛飛出日球?qū)佣选?/p>

時(shí)間流轉(zhuǎn)到2017年,通過(guò)對(duì)旅行者一號(hào)過(guò)去數(shù)年來(lái)回傳數(shù)據(jù)的總結(jié),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)旅行者一號(hào)飛到距離地球10個(gè)天文單位,也就是15億公里時(shí)曾發(fā)現(xiàn)過(guò)一種神秘等離子駐波,最神奇的是這種駐波后來(lái)還被證明是太陽(yáng)引發(fā)的。

我們能飛出太陽(yáng)系嗎?

很多文章中提到的太陽(yáng)系邊緣"等離子墻",其實(shí)只是太陽(yáng)日球?qū)优c星際空間的分界線,它雖然會(huì)或多或少影響航天器的速度,但只要航天器速度超過(guò)16.7km/s,也就是超過(guò)第三宇宙速度后,便絕對(duì)能飛出太陽(yáng)系,區(qū)別只是時(shí)間長(zhǎng)短而已。

上世紀(jì)末到本世紀(jì)初,地?cái)偽膶W(xué)還曾出現(xiàn)過(guò)"特斯拉太陽(yáng)系皮殼理論",這種偽科學(xué)理論虛構(gòu)了一個(gè)包裹太陽(yáng)系的皮殼,謊稱人類永遠(yuǎn)都無(wú)法飛出太陽(yáng)系,但現(xiàn)在我們都知道這就是徹徹底底的偽科學(xué)陰謀論,真正制約人類飛出太陽(yáng)系的其實(shí)是宇航推進(jìn)技術(shù)。

從最早的投石索到弓箭,再到今天的子彈和火箭,人類的推進(jìn)技術(shù)在本質(zhì)上其實(shí)沒(méi)有什么區(qū)別,純粹就是反作用力而已。

推進(jìn)方式的革新

在航空航天領(lǐng)域,用巨額燃料運(yùn)送一點(diǎn)小小的載荷到近地軌道就需要海量資金支持,如果是送到月球或者火星的話,所耗費(fèi)的資金又會(huì)上升幾個(gè)數(shù)量級(jí),而這一切的根源就是化學(xué)動(dòng)力火箭的低效。

因?yàn)椴捎没瘜W(xué)動(dòng)力和引力彈弓,旅行者一號(hào)才會(huì)在日球?qū)痈浇桓吣芰W訙p速,如果旅行者一號(hào)最初是用核聚變甚至是反物質(zhì)推進(jìn)的話,高能粒子們根本不可能影響航天器的速度,甚至還能在日球?qū)舆吘壴賮?lái)一次加速,更快飛出太陽(yáng)系。

現(xiàn)有理論的極限在哪里?

愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論認(rèn)為,宇宙的時(shí)空結(jié)構(gòu)并不像看起來(lái)那么牢固,而是可以被引力所扭曲的,黑洞就是引力扭曲時(shí)空的典型例子,但它還不是最極端的例子。

如果把宇宙想象成一張紙,那么最極端的時(shí)空扭曲便是把這張紙對(duì)折,然后用捅窟窿的方式連接紙上兩點(diǎn),從而突破二維平面上"兩點(diǎn)之間直線最短"的束縛。

而在宏觀上呈現(xiàn)三維空間+一維時(shí)間的宇宙中,太陽(yáng)系內(nèi)與太陽(yáng)系外的時(shí)空是可以被扭曲到一起的,產(chǎn)生的效果就是科幻作品中經(jīng)常出現(xiàn)的"蟲(chóng)洞",但關(guān)于生成蟲(chóng)洞所需的奇異物質(zhì)和負(fù)質(zhì)量,科學(xué)界目前還沒(méi)什么頭緒。

總體而言,現(xiàn)有理論的上限還是很高的,就算未來(lái)人類物理學(xué)停滯不前,現(xiàn)有理論也足以讓人類遨游整個(gè)宇宙,畢竟今天的人類連手中理論的百分之一都還未充分應(yīng)用,未來(lái)的前景還很廣闊。

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