人类要多高的文明水平才能飞出银河系?
网友解答: 想要飞出银河系,速度是关键,只要速度到了,飞出银河系也就不是什么大问题。但是难就难在这个速度条件极为苛刻,一句话说,想要飞出银河系,除非速度无限接近光速。众所周知,银河系的直
想要飞出银河系,速度是关键,只要速度到了,飞出银河系也就不是什么大问题。但是难就难在这个速度条件极为苛刻,一句话说,想要飞出银河系,除非速度无限接近光速。
众所周知,银河系的直径有10万光年,也就是说,哪怕是速度快如阳光,从银河系的一头飞到另一头,也需要10万年的时间,对于人类来说,10万年的时间简直是太长了。太阳距离银河系的中心大约为2.6万光年,也就是说,从太阳系到银河系的边缘,至少还有2.4万光年的距离。
一万年太久了,一万年以前,人类文明都还没有发展起来呢。就算是飞船可以飞那么久,人类也不可能活到这么久以后。每每想到这里,我不禁感叹起人类的渺小,想到人生短暂,我们可能因为寿命的原因永远也飞不去银河系,就感到一阵难过。但是希望还是有的,毕竟随着科技的飞速发展,未来一切都有可能。就飞出银河系看来,目前也是有几种方法的。
第一种那当之无愧就是制造光速级别飞行器了。虽然你或许会疑惑:就算是用光的速度飞行,不也是还需要几万年吗?但是并不是这样的,因为相对论告诉我们,只要速度越来越快,时间就会越来越慢,当然这是相对而言的。举个例子,一个宇航员在一艘以光速99%飞行的宇宙飞船里面,一年之后他回到地球,会发现地球已经是七年之后的地球了。这就是相对论的魅力,它告诉我们,时间是相对的,对于以不同速度运行的参考系而言,时间的标准是不一样的。这也意味着,如果一个飞船的速度达到了光速的99%的话,飞船上的一年相当于地球上的七年,进一步,如果速度进一步提高,这个差距还会越来越明显。到最后,数万光年外的地方,对于飞船上的人来说,可能几年就可以到。
除此之外,找到虫洞也是一种可行的方法。虫洞是相对论预言的产物,虽然虫洞是否存在还没有定论,但是很多科学家相信虫洞的存在。而虫洞可以说是提供了一条通往遥远星系的捷径,相当于把彼此相距很远的地方用一个距离很短的通道连接了起来,如此一来,如果找到了虫洞并且成功进入的话,不需要飞船的速度有多快,飞出银河系去往外星系也是一瞬间的事。
当然了,以上提到的一些可能性前提是人类的科技已经达到了一个比较先进的水平。短时间看来,制造出光速级别飞行器还遥遥无期,对于宇宙中的文明层次,有关科学家分为了三个层级。人类目前还没有到达第一个层次,预计百年之内可以进入第一层次,但是想要进入第二层次,或许还需要几千年甚至是几万年的时间,现在还无法预知。而一旦进入了第二层次,人类就会具备星际航行的能力,走出银河系也不在话下。 网友解答:银河系的直径是10万光年,我们和银河系中心的距离是2.6万光年,要飞出银河系,我们需要经历的最短路径就是5-2.6=2.4万光年。另一方面,飞出地球需要超过地球逃逸速度,既第二宇宙速度,飞出太阳系需要超过太阳逃逸速度,既第三宇宙速度,而飞出银河系需要超过银河系的逃逸速度,既第四宇宙速度,第四宇宙速度的最小初速度,大约为110~120km/s。理论上讲,只要我们能制造超过第四宇宙速度的飞行器,我们就可以飞出银河系了,只是个时间问题。假如我们乘坐120千米/每秒的速度的飞行器飞行,飞出2.4万光年的距离,需要约6000万年。NASA在2018年发射的帕克太空探测器,最快飞行速度已经可以达到95千米/秒,所以假如要达到120千米/秒的速度,人类在不久的将来完全有这个能力。但是6000万年这个时间跨度,显然是无法接受的。即使以光速飞行,也要2.4万年!以人类短短百来年的寿命,这个时间还是太长了。
所以说假如我们要在人类可以接受的时间长度内飞出银河系,那就得超光速飞行,但是根据爱因斯坦的相对论,物质速度越大,质量越大,当物质的速度达到光速时,物体的质量会变成无穷大,那要推动这个物体就需要无穷大的能量,所以物体的运动速度是不能超光速的。既然速度不能超光速,那我们只有在空间上下功夫了。 速度不变的情况下,假如我们可以弯折空间,那么不就相当于提高了速度么,这就是空间曲率驱动引擎。曲率引擎不是通过提高物体速度进行星际旅行,而是通过扭曲飞行器周围的空间,让飞行器在空间中穿梭。首先利用磁场创建一个时空泡将飞行器包括起来,然后再利用磁场能量,改变飞行器前后的时空曲率,使飞行器前方的空间压缩,后方的空间不断膨胀,而空间压缩或膨胀的速度是没有速度限制的,就像我们的宇宙在超光速膨胀一样,它并不违反相对论。这样,飞行器本身其实根本没动,而只是前后的空间发生了压缩和膨胀,相对的看上去飞行器在空间中就完成了超光速移动,且并不违反任何物理定律。
假如以这种方式旅行,理论上,我们可以以任意速度到达任意地点,只要能量足够大,我们可以以任意曲率去弯折空间,甚至,直接把空间中的两个点合并为一个点,这就成了虫洞!
科学家们最新的研究发现“曲速引擎”并非不切实际。在之前的计算中表明,要想在合理的时间内到达星际目的地,所需要的能量大约相当于将整个木星的质量按照质能方程E=mc²转换为纯能量。但最新的理论研究发现,通过改变引擎的形状,能够把能量需求大为缩减,相当于将能量对应的质量从相当于木星的质量降低到了约725.7千克。由此,曲率引擎的可行性得到了大幅提升。这似乎将科幻小说中的情节带进了现实之中。有科学家在之前的“百年星舰”研讨会上表明,他们目前正在研究的曲率飞船,假如成功,将能够实现10倍光速左右的宇宙航行速度。10倍光速!虽然说即使以10倍光速飞出银河系还是需要2400年,但是,如果10倍实现了,那100倍还会远吗?虫洞还会远吗?
谢谢阅读,如果喜欢这个答案,记得点个赞,还有关注我噢!谢谢!