为什么说曲率超越光速?未来人类真能实现超光速的空间跳跃吗
背包旅行呀
2023-09-29 08:42:50
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原标题:为什么说曲率超越光速?未来人类真能实现超光速的空间跳跃吗

我们的银河系由大约1000-4000亿颗恒星和大量的星团、直径10万光年,人类目前迄今为止,飞得最快的人造飞行器是NASA于2018年8月发射的帕克太阳探测器。

该探测器打破太阳神2号在1976年创下的最接近太阳的纪录,同时也打破了最快的飞行纪录,因为距离太阳越近,所受的太阳引力作用越强,轨道速度必然越快。

银河系直径约10万光年,横穿的话,需要飞行6440亿天,约17亿6千4百万年。仙女座星系距离我们254万光年,如果我们不需要横穿银河系,直接前往的话,这架17千米/秒的飞行器,需要飞行447亿年。这个时间已经超过了宇宙年龄的3倍,接近地球年龄的10倍。

以人类现在的太空技术能力 要走出太阳系都很困难 ,其中原因就是燃料不足 目前跑得最远的就是那个旅行者一号 。那人类就一点希望都没有吗?这点事不一定的

想走出太阳系,必须有更厉害的飞船制造技术以及动力

人类目前只知道火箭这种喷射反冲动力系统,不喷火、不喷气就能产生动力的系统,人类压根就不知道,而且人类受牛顿体系的“熏陶”,从骨子里认为就不可能存在,所以,到目前为止,没有人去想发明或找出这种动力系统。

人类不可能靠火箭这种喷射反冲动力系统走向银河系,连走出地球、移民火星几乎都不可能。现在人类最大的火箭,重4400吨,载荷才16吨,燃料与载荷比大致是200:1,净损失200吨燃料才能运输一吨货物。

就是到火星或月亮这种引力比地球小的星球采矿,也要净损失几十吨燃料地球物质,才能挖回一吨“星矿”,得不偿失。

火星算是太阳系中,星移条件最好的星球了,即便这样,要想把火星“装修”成可住人的家园,如果人类只能靠火箭动力系统去“装修”,估计五百内都不太可能!“火移火箭”至少要比目前的大10倍以上,即载荷160吨,箭体重5万吨。就这星际运输力仍然是捉襟见肘!

如果人类的可控核聚变技术得到长足进步,那么飞出太阳系就很容易了,毕竟那东西的速度理论上能达到光速的10%

理论上,可控核聚变是可行的,但它想实现可控,需要面临一个重大的难题,那就是开启核聚变需要数十亿度的高温,如此高的温度,核聚变释放出的巨大能量会破坏其约束装置,因此想要将核聚变的能量约束起来,需要能耐得住几十亿度高温的材料,这是对人类的一大挑战。

目前以人类的科技还无法研制出能够经受住每秒数亿次的高能粒子的撞击的装置,所以人类在开启可控核聚变的时候也必须要警惕这些高能粒子对装置的破坏,这也导致了可控核聚变的持续时间不能太长。2013年中国科学院在合肥进行的人造太阳实验持续了100秒也算是很前沿了。

传说中还有曲率飞船,能瞬间穿越几百万光年

曾出现过许多极富野心的宇宙航行设想,其中之一就是空间折叠、设想把大范围空间的曲率无限增大,像一张纸一样对折,把"纸面"上相距千万光年的遥远的两点贴在一起。

这个方案严格来说不应称为宇宙航行,而应该叫做"宇宙拖曳",因为它实质上并不是航行到目的地,而是通过改变空间曲率把目的地拖过来。

这种气吞宇宙的事只有上帝才做得出来,如果加上基础理论的限制,可能上帝也不行。对于利用空间曲率航行,后来又出现了一个温和的设想,一艘处于太空的飞船如果能用某方式把它后面的一部分空间“熨平”, 减小这部分空间的曲率,那么飞船就会被前方曲率较大的空间拉过去,这就是曲率驱动。

借助曲率驱动实现超光速的飞行,这是一种由于科幻电影《星际迷航》而变得流行一时的概念。科学家们认为这一技术可能并非如原先想象的那么难以实现。

所谓曲率驱动的概念就是指通过对时空本身的改造来驱动飞船,利用物理学定律中的漏洞来打破光速不可超越的限制。1994年墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利(Miguel Alcubierre)首次提出了现实生活中曲率驱动的概念。然而后续进行的计算显示这样一种装置将需要无法达到的极高能量才能实现。

物理学家们表示,原先的曲率驱动模式可以进行改造,从而让它可以用比原先计算少得多的能量条件下实现运行,这一想法将有希望让这种科幻产物成为真正的现实。

“这让人看到曙光。”2012年9月14日于美国宇航局约翰逊空间飞行中心举办的星际飞船100周年研讨会上,该局科学家哈罗德·怀特(" Harold "Sonny" White)这样说道。这一研讨会的举办旨在探讨未来星际航行将会遇到的挑战。

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