來源:探索宇宙

如果你問,人類進入科技時代以來最大的成就是什麼?不同的人會對這個問題給出不同的答案。但是,衡量科技文明實力的一個重要标準是速度。運輸的速度與科技的實力、人類文明的實力息息相關。
在古代,人類文明,由于缺乏科學技術,人們的旅行基本上靠步行,較快的交通方式隻是一輛馬車。按照這個速度,你自然不能環遊世界并真正了解更多。而視覺的局限也阻礙了人類文明的發展,直到人類進入科技時代,運輸的速度也在不斷提高。從原來的自行車到現在的火箭,速度越來越快。
人類依靠速度的優勢快速穿越地球的每一個角落,對地球表面也有全面的了解。但是,當人類能夠走出地球,看到半個多世紀前地球之外的浩瀚宇宙時,速度再次被提升。
當人類真正從地球上出來時,我們明白,我們曾經引以為傲的速度在宇宙的尺度上算不上什麼,甚至連的速度都沒有。
那麼,我們能以多快的速度穿越宇宙呢?有些人可能會說這是光速。因為在現有的實體系統之外,光速是物體速度的極限。上世紀初,科學家提出了光電效應,即光的波粒二分法。那時,我們對光的本質有了更好的了解。同時,愛因斯坦的相對論也提出,光速是速度的極限。
根據愛因斯坦的相對論,具有靜止品質的物體隻能無限接近光速,無法達到并且不太可能超越。科學家測量了光速,即每秒30萬公裡。這是一個超出我們想象的速度,但它真的能以這種速度穿越宇宙嗎?這就是你的想法。
編輯
當你真正體會到宇宙的浩瀚時,你就會明白,光速隻是在宇宙尺度之前的速度。我們都知道,宇宙是以光年為基本距離機關的,恒星與恒星之間、星系與星系之前,我們通常以光年為基本距離機關。例如,離太陽系最近的鄰近星系距離太陽系大約4.2光年。
銀河系的直徑約為10萬光年,仙女座星系的直徑約為250萬光年。光年是光子以光速行進一年的距離,如果我們從地球旅行到一光年外的恒星,那麼以光速飛行需要一年的時間。以光速直接離開銀河系至少需要25,000年,想到去仙女座星系需要250萬年。
如果這還不能讓你意識到光速有多慢,那麼讓我們來看看目前可觀測到的大約930億光年的宇宙,這可能隻是浩瀚宇宙的冰山一角。當你說你以光速飛行時,你什麼時候說你可以在宇宙中旅行?恐怕我們不會在宇宙的邊緣,直到它被摧毀的那一天。
通過我們對浩瀚宇宙的了解,我們明白光速在我們眼中是一種不可思議的速度。但在宇宙尺度面前,它隻是的速度,在這樣的速度下,我們連銀河系都無法走出,更别說穿越宇宙了。那麼,隻有超輕飛行才能有希望穿越宇宙,那麼超高速飛行才能實作呢?也許隻要你掌握了它,就有希望。
有人可能會說,以超光速飛行完全違反了現有的實體理論和相對論。如果超輕型飛行是真實的,那麼相對論是錯誤的嗎?而相對論已經通過大量的實驗和觀察發現,證明它是正确的理論,但如果相對論是正确的,那麼超光速隻是一個夢想的東西,永遠無法實作?
如果根據Ains相對論分析速度,則物體的速度隻能無限接近光速,并且不可能超過光速。但宇宙的浩瀚與神秘,有許多現象完全颠覆了我們的認知,比如宇宙膨脹的理論。科學家通過大量的觀測證明,宇宙正在迅速膨脹,膨脹的速度超過了光速。
事實上,宇宙膨脹速度超越的快速好結果,據科學家介紹,宇宙誕生于大約138億年前,如果它的膨脹速度是光速,那麼宇宙現在應該是138億光年。但現實是,今天我們可觀測到的宇宙距離地球930億光年,而這個範圍隻是宇宙的冰山一角。
是以,宇宙膨脹的速度遠遠超過光速,那麼為什麼宇宙的膨脹速度會超過光速,這與相對論相悖嗎?事實上,宇宙膨脹的速度和物體運作的速度完全是兩個概念。物體行進的速度隻是我們三維空間中的一種量度,它必須符合物體上光速的相對論極限。
宇宙膨脹的速度是空間的一種壓縮和扭曲,它與相對論的一個新理論完全不同,是兩種速度模式。大爆炸的那一刻催生了時間和空間,可以說是宇宙中最神秘的兩件事,而時間我們根本不了解,但我們能看到的空間,可以決定它的存在。
宇宙中的科學家觀察到,空間的膨脹速度可以超過光速,這是一個非常幸運和快樂的事件。你知道,通過膨脹宇宙,我們已經确定超光速在宇宙中是真實的,而且它們不是完全虛構的。隻要宇宙存在,即符合科學理論,就可以實作。
宇宙的膨脹是空間的壓縮和扭曲,是以科學家認為,空間扭曲可以産生的速度沒有上限,隻要扭曲足夠嚴重,它們的速度就可以無限增加。于是科學家提出了空間曲率驅動的飛行模式,即曲率驅動的所謂太空抛擲技術,通過扭曲空間來實作超光速飛行。
科學家曾經設想過一種曲率航天器,由一個足球形狀的航天器組成,周圍環繞着一個大環形結構。這些環形結構壓縮了航天器前面的空間并擴大了其後面的空間,進而産生了一個空間氣泡,将航天器包裹在其中。然後飛船周圍的空間被扭曲,驅動飛船以超光速飛行。
這種模型并不違反相對論,飛船本身并不動,它隻是扭曲了周圍的空間,然後讓空間帶動航天器快速前進,這有點類似于地球的沖浪運動,波闆本身不動,前後波帶動它快速前進。如果我們實作曲率驅動,那麼橫向宇宙将不再是夢。
曲率驅動在很多科幻小說中也被稱為太空跳躍、蟲洞穿梭,雖然它們的名字不同,但原理是一樣的,都是通過對空間的扭曲來實作的。當然,曲率驅動在理論上是可能的,但在現實中要實作起來并不容易,我們需要有足夠的空間意識才能做到這一點。
随着人類現在對太空的了解,它遠未實作曲率驅動的目标。當然,一步一步走,曲率導航的道路對于我們來說還是太遙遠了,人類的下一個目标是實作亞光飛行,而要實作這一目标,我們需要更強大的能量,比如可控核聚變。
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