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综述假如有一位外星人想要寄一份快递到地球,那地球的位置在哪里?详细地址应该这么填写:拉尼亚凯亚超星系团-室女座星系团-本星系群-银河系-猎户臂-古尔德带-本地泡-本星际云-奥尔特云-太阳系三号星地球。
而地球作为太阳系排名老三的行星,距离太阳也有1.5亿公里。这是什么概念?就是汽车按照100公里/小时的速度不停在高速上跑,跑到太阳也要171.23年。
当年,美国发射了太空探测器旅行者一号,在1977年升空,也经过35年的飞行,才能飞到太阳系的日球层边界。当它飞了47年,到达距离地球超过240亿公里的时候,结果竟然发现,飞船还未飞出太阳系。
这个结果让人类不得不感叹,人类渺小得连太阳系都走不出去。
人类无法企及的宇宙尺度宇宙的尺度是当今人类科技无法达到的时间与距离。旅行者一号哪怕已经飞到240亿公里以外,想要飞离太阳系,完全脱离太阳引力的影响,预计需要3万年的人类时间。
而这个距离,其实还不到太阳系的直径,太阳系的直径是287.46亿公里,这里仅仅是太阳系的内层,还没有算上太阳系环绕的日球层。
而这也仅仅只是宇宙的起点,相当于你才刚刚打开家里的大门。因此,人类常见的计量单位根本无法满足宇宙的单位。
人类以地球到太阳的平均距离(1.496亿公里)为基础距离,定义为1个天文单位,用来计算太阳系内部的距离。当时如果去到银河系,那这个“天文单位”远远不够,那就采用了“光年”。
光年是指光在真空中传播一儒略年(365.25天)所经过的距离,它不是时间单位,而是由时间和速度计算出来的长度单位。一般由于光速在真空中的速度,大约是每秒299792458米,按此推算一光年约为9.461万亿千米。
这是怎样一个概念?就是旅行者号所飞行的240亿公里,仅仅只是20个光时,连一个光天都没到。按此计算,一光年就需要飞行1.76万年。
实际上,光年用来计算银河系的距离仍然显得保守,因为太阳系到银河系中心的距离是2.6万光年。而穿越整个银河系需要是10万光年。
假如我们再继续追溯上一级地址:室女座超星系团,地球距离其星系团的中心区位大约是6千万光年;拉尼亚凯亚超星系团的中心——巨引源,距离地球约为2.2亿光年。
而整个宇宙在可探测范围内,直径约为930亿光年,而这个距离仅仅是以地球为中心的最大可观测范围。远远不是宇宙的终点。假如我们把银河系宽度缩小到1米,那么可观察的宇宙将是9.3万公里,那在缩小尺寸下的太阳系呢?连一粒小沙子都还要小。
对于宇宙来说,太阳系实在太小了,而地球对于太阳系来说,也相当的渺小。
是什么把人类困在太阳系里?宇宙之大,让我们想起了在中国古代,官员被贬边疆或是读书人上京赶考,长途跋涉需要用上几个月时间或是大半年,才能到底目的地。这还要在安全不受到影响的情况下。
那如今科技的进步,飞机,高铁,让整个地球都变成一个“地球村”,那是不是科技的进步,就能够指引人类走出太阳系?按目前情况而言,几乎没有可能。
首先,假设按照一位人类,成长到20来岁,便成为航空员,确保在70岁之前能够飞出太阳系,那这艘飞船的速度需要达到1/10的光速。也就是达到3万公里/秒,理论上需要40多年可以飞出。
目前在共识下,人类最快的飞行器是:在1976年,由美国和德国联合研制的太阳探测器,被称为有史以来最快的人造太空飞行器“太阳神2号”,可以达到70公里/秒。按照这样的速度,如果要离开太阳系,依旧需要上千年的时间。
而在2018年发射,正在进行探测太阳任务的“帕克太阳探测器”,在2023年9月27日当天,创造了全新的人造飞行器飞行速度,每小时 635,266 公里,也就是大约176.46公里/秒。
可这样的飞行速度,距离“3万公里/秒”的速度少得不是一丁点。其次,除了时间与距离的限制外,飞船动力与寿命也是一大问题。“帕克太阳探测器”的飞行速度是依靠太阳风的推动力,而最终结果将会是在高温中蒸发。
目前科技能够实现长时间动力飞行有两种。第一种是采用可控核聚变获得强大且较长久的动力,且效率较高。但是,核反应还是有用完的一天,按目前透露的技术,核动力飞船可以实现太空全周期运行约100年。
另一种是太阳帆技术,靠反射太阳光子,利用太阳辐射来获得动力。理论上它不需要燃料,但是当飞船距离太阳越远,其动力约少。另外飞出太阳系是完全不可能,仅能飞至太阳内层壁。
最后,如何在太空里维持生命的正常发育成长,这依旧是个难题。尤其是人在微重力或失重的情况下,骨骼及身体各部分功能能否保持长时间的正常运作,依旧是一个挑战,尤其是骨骼疏松的问题,连当前的航空员都已出现。
另外是饮食问题以及心理健康问题,都面临着极大的挑战。因此,人类自身上太空,需要解决的问题绝不是一个两个。那怕你拼死能够飞出太阳系,无法实现信息的有效交流互通,这与流放有啥区别。
人类还有“机会”吗?按照目前的科技情况,想要飞出太阳系几乎是绝无可能的事情。但现在是否有足够的想象力,去实现人类的飞越目标呢?在面对如此庞大的空间距离,最重要是实现更加快速的星际飞船。有2 项科技项目,提供能实现的可能性。
首先是虫洞理论,根据爱因斯坦的相对论,时空被扭曲后会形成虫洞。理论上,通过虫洞可以快速连接宇宙中的另外一端,实现瞬间穿越到达。很多科幻影视都少不了利用虫洞原理来完成星际故事。然而,虫洞目前仅是理论,如果想要实现虫洞技术,还有很多难题是需要解决。包括如何制造虫洞,如何实现虫洞的可穿越性,还有虫洞另外一端的定位等等。
另一个是“曲速引擎”概念的实现,是在1994年阿尔库维耶雷索提出的“曲率驱动”概念理论。利用能量制造出航天的曲率泡,让眼前的时空坍塌收缩,实现光速飞行。但是这个理论还未得到充分验证。另外,为了维持长时间的能源与生命,就需要“就地取材”,实现对宇宙辐射射线与太阳风粒子的利用也是重要的技术难题。只有源源不断地再生资源,才能真正维持宇宙飞船的探险。
结语尽管人类已经在太空技术上取得了很多突破性的进展,但按照目前的科技水平,人类想要飞离太阳系,挣脱太阳的束缚,是目前无法实现的。要实现真正的星际旅行,人类只能期待科技能有“大爆发”,取得革命性的紧张。
相信总会有一天,人类能够掌握星际旅行的关键技术,开启探索宇宙的真相。
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那叫爱因斯坦的犹太人都死多少年了,可还是在扭曲的时空隧道里爬出来!