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以光速飞行24小时,就能追上旅行者一号,却无法遨游银河系?

1977年,美国宇航局发射了旅行者一号探测器,上面携带了人类的文明信息,地球以及太阳系在宇宙中的具体位置,在完成了预定的任务后,旅行者一号继续朝着太阳系外飞去。

四十多年过去了,旅行者一号已经飞离地球大约220亿公里,朝着奥尔特星云前进,成为了人类飞行最远的探测器。

但即便如此

要想真正飞出太阳系到达星际空间,旅行者一号还要飞行上万年之久,这是因为整个太阳系的直径达到了2光年,也就是说即便是宇宙中具有最高速度的光,要穿越太阳系也需要两年,而旅行者一号的飞行速度只有每秒17公里,巡航速度还在光速的万分之一左右徘徊。

那么超光速飞船将来会出现吗?

在科幻电影《星际迷航》中,未来人类文明的科技发展已经相当成熟,他们驾驶着装配曲速推进器的宇宙飞船,能够以超越光速的极限速度航行,因为曲速泡泡包裹中的飞船属于一个独立的空间,不受相对论光速限制的影响。

但此前在美国国家航天局工作,现在在日本国家航天局工作的詹姆斯.奥多诺修却认为,即使人类未来的飞船速度达到光速的2083倍,仍然是无法随意遨游太空的,最多只能在临近的星系附近转悠。

因为曲速驱动引擎本质上是靠空间扭曲和空间拖曳前进的,空间被扭曲得越厉害,飞船速度也就越快,但空间很明显不可能被无限扭曲,所以当扭曲因子的最高值达到9.99的时候,就是曲速飞船的速度极限了,也就是2140倍光速。

这个速度是个什么概念呢?

在一倍光速,也就是每秒30万公里的情况下,从地球前往59亿公里外的冥王星只需要5小时,24小时不到就能追上已经飞了40多年的旅行者一号,但以这个速度飞往距离地球最近的比邻星仍需4.22年,并不算快捷。

如果飞船速度达到光速的213倍,太阳系以及周围恒星系就会立马变成一个小世界,因为在213倍光速下前往冥王星仅需1分30秒,前往4.22光年外的比邻星也只需要一周时间。

而如果飞船的扭曲因子达到9.99,也就是理论允许的最大值的话,飞船将会以2083倍光速前进,仅需10秒就能到达冥王星,太阳系在这种飞船面前,就像个一居室一样局促,4.22光年外的比邻星仅需18个小时就能到达。

但最快也就这样了

因为2083倍光速已经达到了曲率驱动所允许的极限,以这个速度绕银河系飞行依然力不从心,毕竟银河系的直径至少18万光年,整个本星系群的直径也在几百万光年左右,可观测宇宙的直径更是达到了930亿光年。

目前科学界在研究的超光速方式除了曲率驱动外,其实还有一条路,那就是同样基于广义相对论的“虫洞”。

在电影《星际穿越》中,人类之所以能到达遥远黑洞附近的星球,靠的就是未来人类在太阳土星附近放置到稳定虫洞,依靠这个虫洞,人类仅用了非常简朴的低技术飞船就完成了跨越星际的壮举。

因此在现实中,只要有足够的“负能量”或者“奇异物质”,一个稳定的虫洞就能被搭建起来,从而链接宇宙中相隔数千万光年的两个点,这样一来在很短的时间内人类就能跨越数千万光年,如果虫洞互相连通成为网络的话,直径930亿光年的可观测宇宙也就成了人类文明的后花园。

虽然目前的人类文明宇航速度还在光速的万分之一到千分之一,但只要基础物理学在不断进步,人类文明在不断发展,未来这些科幻概念就会慢慢变成现实,人类总有一天能驾驶超光速飞船在宇宙中遨游。