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9.99级的曲率引擎能够让我们纵横星海吗?科学家感觉不够用

9.99级的曲率引擎能够让我们纵横星海吗?科学家感觉不够用
2021年01月27日 18:09 新浪网 作者 南美小猴子L

  

  本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

  走进科技时代之后,人类依靠不断提升的速度优势,实现了走遍地球表面每一个角落的愿望。如今的地球已经成为人类的后花园,有了快速的交通工具,我们可以快速从地球的一端到达另一端。

  随着速度的再度提升,我们走出了地球开始初步探索宇宙。只有走出地球,我们才知道宇宙有多么的浩瀚,面对浩瀚的宇宙,人类引以为豪的速度根本不算什么,即使是旅行者1号的速度达到了每秒17公里,可是走到太阳系边缘仍然共费了30多年,而要走出奥尔特云,则还需要至少一万年。

  

  走出太阳系进入星际空间,我们才算是真正开始了星际旅行,可是面对茫茫的星海,离我们最近的恒星系也有4.2光年,以光速飞行也需要4.2年的时间才能够到达。可是爱因斯坦相对论提出了光速极限理论,有质量的物体速度只能无限接近光速,即使是光子也只能保持光速,无法超越。

  即使是我们实现了无限接近光速的速度,想要探索整个银河系也无法做到,而银河系的直径约有10万光年。在我们的眼里,10万光年是一个无比巨大的范围。可是面对930亿可观测宇宙范围,它渺小如尘埃,而要探索整个银河系以及银河系之外的星海,飞船的速度需要突破光速才行。

  

  那么光速可以突破吗?爱因斯坦相对论虽然指出了光速极限理论,但同时也提出了时空扭曲理论。相对论指出,我们的宇宙看上去十分平坦稳定,可是真实的情况却并非如此。宇宙一点也不平静,它到处存在着扭曲现象,只是扭曲的幅度较小,我们无法观测到。

  并且,宇宙同样存在着一些超光速现象,比如宇宙的平均膨胀速度就超越了光速。科学家也多次观测到宇宙深处一些粒子的超光速现象,粒子的这种超光速现象可能就是一种时空发生扭曲后的结果。既然宇宙存在超光速现象,那么只要我们找到方法,或许也可以实现超光速飞行。

  

  在科学家的想象中,可以超越光速的方法有多种,比如利用宇宙虫洞,瞬间到达遥远的星空深处。或者利用空间的曲率制造一个“时空泡”,让飞船随着时空泡实现超光速飞行。相对于虫洞来说,曲率引擎是科学家目前探讨研究的主要方向。

  曲率引擎就是在相对论的基础上提出的一个超光速方法,它的原理其实非常简单,我们可以用冲浪运动来进行一个简单的介绍。相信不少朋友都知道冲浪这项勇敢者的运动,在我们冲浪的时候,脚下的冲浪板是静止不动的,我们能够快速前行,是前后不断起伏的浪头带动着冲浪板前进。

  

  曲率引擎与此也有一些相似之处,首先制造出一个“时空泡”,这个时空泡是通过膨胀飞船前方的空间,压缩飞船后方的空间形成的。它相当于冲浪运动中那个前后波动的浪头,时空泡中的飞船是静止不动的,而时空泡由于打破了空间,可以打破光速的限制,实现超光速飞行,带动着飞船也实现了超光速。

  曲率引擎也分为多个级别,不同的级别能够实现的速度也有很大的区别。科学家也不知道曲率引擎下的超光速具体如何划分,我们用《星际迷航》中对于曲率引擎的设定来进行一个简单的描述。根据这张图中速度跟超光速的对比可以看出,3级曲率引擎可以达到38倍光速,最高等级的9.9999级曲率引擎可以实现199516倍光速。

  

  当然,最高等级的曲率引擎,在《星际迷航》中也没有实现,最高也就是9.99级,这个时候飞船的速度是7912倍光速。这样的一个速度纵横银河系是非常轻松的事情,可是以这个速度能够纵横无尽的星海吗?科学家感觉不够用。

  为什么如此快的速度还不够用?下面我们就来分析一下,7912倍光速的确看上去非常快,以这样的速度穿越银河系仍然需要10年。可是我们不要忘了,银河系的直径只有10万光年,而在银河系的上面还有更加广阔的宇宙结构,比如超星系团,室女座超星系,它们的直径达到了上亿光年级别。

  

  而人类目前可观测宇宙范围达900亿光年,以7912倍光速想要穿越这个范围,需要900多万年。而900亿光年只是整个宇宙的冰山一角,由于距离我们更远的星系,远离我们的速度也越快,一旦宇宙膨胀的速度超越了光速,那么光子无法来到地球,我们也就无法观测到。

  科学家估计,目前的宇宙有可能已经膨胀到数万亿光年,这样的范围以7912倍光速根本不可能穿越。所以,这样的曲率引擎速度还是无法让我们真正纵横星海。可见,曲率引擎也无法实现人类的纵横星海之梦,那么人类要如何实现这个目标?可能只有理论上存在的虫洞可以。

  虫洞是相对论之下理论存在的一种时空通道,通过这个通道,再远的距离也可以实现瞬息到达。只有实现了虫洞穿梭,才可以让我们真正纵横星海,想去哪里就可以去哪里,真正让宇宙成为我们的后花园。

  

  当然,人类的探索宇宙之路要一步一个脚印走下去,对于目前的人类来说,我们无要探索亚光速飞行的技术。只有具备了亚光速飞行,我们就可以走出太阳系,探索附近的星系,那个时候人类才算是真正的初级星际文明,具备星际争霸的初级资格。

  科学家积极寻找探索外星文明,除了好奇之外还有一个重要原因就是期望能够跟高级文明取得联系,让高级文明来帮助人类文明实现技术的快速跨越。如果只是依靠人类自己的努力发展,我们要实现曲率引擎或者更高的虫洞穿梭,可能需要一个无比漫长的时间。

  

  而时间是人类目前最缺乏的,高级文明有可能比人类早发展了数十万年,数百万年甚至是数亿年,他们可能早已熟悉掌握了曲率引擎技术或者是虫洞穿梭技术。只要我们得到高级文明的技术帮助,或许就可以一步登天,快速掌握曲率引擎甚至是虫洞技术,从而快速强大起来。

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