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人类未来能够突破光速限制,飞到宇宙边际,甚至飞出宇宙吗?

根据相对论限制,任何有静质量的物体都无法达到光速,这已经被100多年的观测和实验所证实,并且成为科学界的共识,因此任何企图以光速飞行的设想都是违背科学理论的,是荒谬的。

但广义相对论给未来的宇宙航行速度关上了光速之门,却打开了两扇窗,给未来星际航行突破光速瓶颈留了两条出路:就是可以通过抄近道或者“缩地法”来解决速度瓶颈问题,无须让飞船达到光速,却可以实现比光速更快的到达目的地。

这两个方法就是利用虫洞和时空折叠。出现这两种情况的机制都是引力场(或重力场),通过天然或人工制造的极端引力场,实现对时空的极端扭曲,就能够实现超越光速的跨越。

注意这里使用的是“跨越”而不是飞行,这种“跨越”无须让飞船速度达到光速,却能比光速快很多倍的到达目的地,且不会发生时间膨胀效应。

时空隧道

在地球上,我们中国在东半球,美国在西半球,在中国要去美国,在地球表面即便走直线,也有2万千米距离。而如果在地球上钻个洞,从这个洞里直接穿梭到美国,就只有12742公里,近了近一半。

这样同样的速度就可以更快的到达美国。宇宙时空中出现一个这样的洞,就叫虫洞,或叫时空隧道。理论上连接两个遥远时空的虫洞,实际距离远远不止像地球穿洞这样只近一点点,有可能要近亿万倍以上。所以我把虫洞穿越叫“抄近道”。

现在我们将一张巨大的白纸比作宇宙时空,假定这张纸的直径为100米,一只蚂蚁从纸张的这一边中心爬到那一边的中心,速度为每秒1cm,即便不停的直线爬行也需要10000秒。这时,在纸张中心出现了一个小孔,蚂蚁一瞬间就可以从孔中穿到另一面的目的地。这个小孔就是时空虫洞,蚂蚁以同样速度穿过虫洞假定只需要0.1秒,这样比常规爬行就快了10万倍。

假定未来人类飞行器达到每秒1万千米的速度,这种速度飞到距离我们254万光年的仙女座星系约需要70亿年;如果出现连接我们之间的一个虫洞,依然以这个速度飞过去只需要1小时,这个“抄近道”就比常规飞行快了61万亿倍。

这种“抄近道”虽然速度没有提升,但却比光速快很多到达目的地。

时空折叠

时空折叠是在巨大的引力场作用下,将时空皱褶起来,就像把一张大纸做成一把折扇,人们无须飞越时空这张大纸,只要在时空折叠的这一端直接跨越到另一端。我把这种跨越叫做“缩地法”,就像传说中古代神仙们的“缩地法”,能够将遥远的距离缩到很近,日行千里。

不过古代人还没有现代科技,以为日行千里就很快了。而我这里说的“缩地法”比神仙们强多了,可以做到秒行亿万里了。

现在想象中实现时空折叠跨越的方法是曲速引擎飞船,这种技术设想通过巨大能量扭曲时空,造成飞船前方的时空收缩,后方时空膨胀,并在飞船周围制造出一个时空“气泡”,飞船可以在这个“气泡”中安全地以超光速若干数量级的速度航行。

NASA(美国国家航空航天局)物理学家怀特已经研究曲率飞船十来年了,他们团队制作了这种飞船的概念图,宣称如果这种飞船面世,只需两周就可以到达比邻星。比邻星距离我们4.22光年,两周也就是14天到达,比光速快了110多倍。

虫洞穿越和时空折叠都还只是幻想

实际上,时空旅行“抄近道”或“缩地法”的概念都还只是存在于理论中,也可以说还只是个幻想。

因为迄今为止,人们都没有发现虫洞的存在,也无法制造出曲速引擎。一些科学家认为,即便真的发现了虫洞,也是极其微小的或者转瞬即逝的,很难稳定成为人类穿越的时空隧道。也有人认为采用足够量的奇异物质,如暗物质可以使虫洞保持张开。但现在对暗物质研究已经几十年了,迄今为止人们连暗物质的面也没见到,暗物质到底是什么都还不知道。

而要把时空折叠,或者说实现曲速航行,需要的能量是极其巨大的,有人认为维持时空弯曲的能量超过了宇宙的总能量,且会产生大量威胁宇航员生命的辐射。还有的提出要实现时空折叠,同样需要某种特殊物质,这种物质迄今并没有发现。

尽管是幻想,但总留下了一丝希望,让未来的超光速跨越宇宙空间的大门没有完全关闭。那么即便实现光速一亿倍跨越,能够飞出宇宙吗?

人类还不知道宇宙到底有多大

我们通常说的宇宙半径约465亿光年,只是指“可观测”宇宙。所谓可观测宇宙不是人类已经观测到了的宇宙,而是根据光速与星系膨胀的共动距离,在未来人类目光所及宇宙的最远处,也就是在未来任何时候,人类都只能观测到465亿光年半径范围的宇宙。由于宇宙膨胀超过光速若干倍,因此在465亿光年外的宇宙星系,人们可能永远也无法观测到。

这样我们就可以计算出如果以光速一亿倍的速度:1年就能够飞跃1亿光年的距离,穿越465亿光年半径只需要465年。也就是说,即便以光速一亿倍的速度航行,或者说采用虫洞和曲速引擎穿越,到达可观测宇宙的边际也需要465年。

如果那时候人类已经突破了寿命瓶颈,可以活个几万岁的话,人类就可以看到并发现可观测宇宙之外的宇宙了,但这个宇宙有多大呢?现在所有的科学家没有能给出答案的。而且宇宙是在一个巨大的曲率泡中,能否飞到宇宙边际,或者真的像某些人说的那样,可以穿越到里一个平行宇宙,谁知道呢?

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