星際旅行具有令人大開腦洞的暢想,雖然在近期實現的可能性微乎其微,但是并不代表以后沒有機會。
人類經過數十年的努力,終于將自己送到了38.4萬公里遠的月球,從此便止步不前,不得不很悲哀地承認,我們如今依舊被禁錮在半徑為38.4萬公里的三維尺度的球體中不得解脫。如果在航天器的速度方面沒有重大突破,星際旅行永遠不會實現。
然而,航天器的飛行速度與采用的能源類型密切相關,在采用化學能的基礎上,人類制造的飛行器最大飛行速度也不過剛剛滿足第二宇宙速度11.2km/s,距離星際旅行乘坐的光速飛船,還有巨大的差距。即使研發成功光速飛船,我們去往距離地球最近的恒星系半人馬座,單程也需要4.2年時間,而銀河系的直徑是10萬光年,這就意味著可能直到整個人類種族滅絕,我們也飛不出銀河系。
飛船的速度是人類進行星際旅行的最大障礙,光速是我們所在宇宙的終極速度,即使飛船達到光速,也依然無法滿足要求,只能另辟蹊徑,想方設法突破交通技術的第三重外殼,來一次徹底的交通革命,讓人類從三維尺度,飛躍到多維尺度,去實現征服太空之旅。那么可以采取哪些方法呢?
備選方案之一:曲率引擎飛船
(企業號飛船)
《星際迷航》中的企業號飛船和《星球大戰》中的“獵隼號”飛船,安裝的都是曲率發動機,這種發動機可以扭曲和拉伸飛船附近的時空,從而實現星際穿越。時空可以伸展和收縮,并且不受光速限制,意味著時空的膨脹或者收縮可以超光速。曲率引擎飛船拉伸飛船身后的空間,并且與飛船前面的空間相接觸,此時,乘客們根本就不需要長途跋涉,由于空間已經發生變化,飛船瞬間便來到另外一個新世界,實現了時空穿越。
備選方案之二:量子傳輸技術
這種技術可以將人和物瞬間從一個時空傳送到另一個時空,其原理依賴于某種神秘的物理現象——量子糾纏?!傲孔蛹m纏”描述了兩個粒子即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。譬如當其中一個粒子被測量而狀態發生變化,另一個即使相距百萬里之遙,也會即刻發生相應的狀態變化 。
量子糾纏和量子傳輸目前是信息傳送和加密領域的熱門研究課題,但是要想如科幻電影里描述的那樣,用來傳送人和物,難度之大超出了想象。根據英國萊斯特大學物理學家們的計算,如果我們通過技術手段將一個單位的人完全變成數據,那么整個物理結構將達到2.6×10 42 的數量級。這意味著,要用量子傳輸技術傳送一個人,需要花去4500萬億年。這是一個極為可怕的數字,因為窮盡宇宙的壽命,我們也無法完成這個壯舉。當然,現在不能,并不意味著未來不能。這種備選技術,讓人充滿了遐思。
備選方案之三:撕裂時空
從時空上面撕裂一個洞,讓飛船穿過去,這是多么振奮人心的高科技。其實,所謂撕裂時空并沒有多稀奇,就是我們耳熟能詳的制造“蟲洞”。這個概念最早來源于奧地利物理學家路德維?!じトR姆,而在1935年,愛因斯坦與他的助手納森·羅森研究引力方程之時,發現引力方程的一個解,預言了蟲洞這種特殊的時空結構存在,稱之為“愛因斯坦—羅森橋”。
但是由于蟲洞的出現都是在極微小的量子世界里,且出現的時間很短,用來穿越時空勉為其難。到了1988年,加州理工學院物理學家基普·索恩和同事一起發現了可穿越的蟲洞,不過,要想保持蟲洞穩定,需要耗費差不多一個恒星的能量,對于人類而言,這是可望而不可求的神仙級別的技術。
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