如果人類真的掌握了光速飛行的技術(shù),駕駛著一艘以每秒 30 萬公里狂奔的飛船,在太空中不間斷地飛行整整一年,我們會(huì)抵達(dá)一個(gè)什么樣的地方?
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答案會(huì)讓你對(duì)星際旅行徹底死心:飛完這段距離,你甚至連太陽(yáng)系的家門口都沒有邁出去。
很多人對(duì)“一光年”沒有概念,以為那就是坐火箭飛個(gè)幾十年就能到的距離,但真相會(huì)讓你頭皮發(fā)麻。
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光年是長(zhǎng)度單位,不是時(shí)間單位。它代表光在真空中行走一年的距離,數(shù)值約為9.46萬億公里。這個(gè)數(shù)字大到人類的大腦無法直觀處理,我們需要將其降維打擊,用我們熟悉的交通工具來衡量:
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如果你駕駛一輛時(shí)速120公里的汽車,在太空中修建一條高速公路,不吃不喝不睡,日夜不停地開,你需要整整900萬年 才能走完這一光年,900萬年前,人類的祖先甚至還沒學(xué)會(huì)直立行走,如果坐上一架時(shí)速 900 公里的波音客機(jī),你需要飛行 120 萬年。
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旅行者 1 號(hào)是人類目前飛得最遠(yuǎn)的探測(cè)器之一,它已經(jīng)孤獨(dú)地在太空中飛行了 46 年,此時(shí)的速度約為每小時(shí) 6 萬公里,但即使是這樣,它距離地球也不過 200 多億公里,僅僅是 1 光年的 0.2%,要飛完這一光年,它還需要 1.7 萬年。
離我們最近的恒星,半人馬座阿爾法星,距離地球 4.37 光年,按照人類目前掌握的化學(xué)燃料推進(jìn)技術(shù),我們需要飛行 7 萬年 才能抵達(dá)。
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這意味著如果你想去那里旅行,這絕不是一次“說走就走”的旅程,當(dāng)你出發(fā)時(shí),你的飛船必須是一個(gè)能夠自給自足的生態(tài)系統(tǒng),你的子子孫孫要在飛船上出生、老去、死去,傳承整整 3000 代人,才有可能在飛船的舷窗中看到那顆恒星變大了一點(diǎn)點(diǎn)。
更諷刺的是,人類文明從誕生到現(xiàn)在也不過才 1 萬年,想飛完這短短的 4 光年,需要的時(shí)間竟然是整個(gè)人類文明史的 7 倍,換句話說,當(dāng)你的飛船終于抵達(dá)終點(diǎn)時(shí),地球上的文明可能早已更迭了幾百次,甚至可能已經(jīng)滅絕又重生了無數(shù)回。
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NASA 的帕克太陽(yáng)探測(cè)器是目前人類制造出的速度最快的飛行器。在 2024 年 12 月,它利用太陽(yáng)引力彈弓效應(yīng),達(dá)到了每小時(shí) 70 萬公里的驚人速度,相當(dāng)于每秒 195 公里,這個(gè)速度從北京到上海,它只需要 6 秒鐘。
但即便駕馭著這樣的神速,想要飛完一光年的距離,仍然需要整整 1500 年,這相當(dāng)于從中國(guó)的隋唐時(shí)期一直飛到現(xiàn)在,而要去往比鄰星,那是 6000 多年以后的事了。
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我們所在的銀河系,直徑大約是 10 萬光年,意思是就算你能以宇宙極限的光速飛行,從銀河系的東頭飛到西頭,也需要整整 10 萬年的時(shí)間。而人類作為有質(zhì)量的物體,永遠(yuǎn)無法達(dá)到光速,只能無限接近,對(duì)于銀河系來說,人類的最高速度連爬行的蝸牛都算不上,充其量只是原地不動(dòng)的塵埃。
在銀河系之外,距離我們 254 萬光年的地方,有一個(gè)叫做仙女座的星系,它正在以每秒 110 公里的速度向我們靠近,預(yù)計(jì)在 40 億年后與銀河系相撞。
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但諷刺的是,即便我們知道這場(chǎng)宇宙級(jí)別的車禍即將發(fā)生,人類卻永遠(yuǎn)無法飛到那里去看一眼。因?yàn)?254 萬光年 意味著:就算你今天坐上光速飛船出發(fā),等你到達(dá)那里時(shí),地球上的人類可能早就進(jìn)化成另一種生物,或者早已徹底消失,如果用旅行者 1 號(hào)的速度,需要超過 4400 萬年。那時(shí)候,地球地層中關(guān)于人類的化石可能都已經(jīng)風(fēng)化成灰了。
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科學(xué)家觀測(cè)發(fā)現(xiàn),可觀測(cè)宇宙的直徑達(dá)到了 930 億光年。請(qǐng)注意“可觀測(cè)”這三個(gè)字。這意味著這只是光線有時(shí)間到達(dá)地球的范圍,宇宙的真實(shí)大小很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個(gè)數(shù)字,甚至可能是無限的。
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在這 930 億光年的范圍內(nèi),星系的數(shù)量高達(dá) 2 萬億個(gè),每個(gè)星系都擁有數(shù)千億顆恒星。在這樣的尺度面前,我們整個(gè)銀河系都只不過是滄海一粟,太陽(yáng)系是微不足道的一個(gè)點(diǎn),而地球以及其上的 80 億眾生,在宇宙的尺度上,連作為一個(gè)數(shù)據(jù)的資格都沒有,幾乎可以忽略不計(jì)。
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理論物理學(xué)家阿庫(kù)別瑞在 1994 年提出了“曲速引擎”的設(shè)想,通過收縮飛船前方的空間、膨脹后方的空間,實(shí)現(xiàn)超光速位移。聽起來很美好,但這更像是數(shù)學(xué)游戲。根據(jù)計(jì)算,驅(qū)動(dòng)這種引擎需要消耗的能量可能相當(dāng)于整個(gè)木星質(zhì)量轉(zhuǎn)化成的純能量,而且它還需要一種叫做“負(fù)能量”的奇異物質(zhì),這種物質(zhì)至今只存在于公式里。
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更殘酷的真相是:宇宙正在加速膨脹,因?yàn)榘的芰康拇嬖冢b遠(yuǎn)的星系正在以超過光速的速度遠(yuǎn)離我們。這意味著,即便你擁有光速飛船,即便你立刻出發(fā),你也永遠(yuǎn)無法追上那些星系。它們發(fā)出的光永遠(yuǎn)無法到達(dá)地球,它們已經(jīng)永遠(yuǎn)地消失在了宇宙的“事件視界”之外。
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所以,當(dāng)你抬頭仰望星空時(shí),你看到的其實(shí)都是過去:你看到的太陽(yáng),是 8 分鐘前的太陽(yáng),你看到的北極星,是 434 年前明朝時(shí)期的北極星,你看到的仙女座星系,是 254 萬年前人類祖先剛剛學(xué)會(huì)打磨石器時(shí)的樣子。
我們永遠(yuǎn)看不到宇宙的“現(xiàn)在”,光速雖然很快,但在宇宙的尺度上,它慢得像停滯不前。
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講到這里,一光年的距離已經(jīng)清楚地告訴了我們一個(gè)殘酷的事實(shí):人類文明極大概率將被永遠(yuǎn)困在太陽(yáng)系,或者最多只能探索周邊幾光年的后院,那些科幻電影中穿梭星際的場(chǎng)景,或許永遠(yuǎn)只能是銀幕上的幻夢(mèng)。
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