你有沒有想過,為什么科幻電影里的飛船動不動就躍遷到另一個星系?好像星系和星系之間就隔了一條馬路似的。
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今天我要告訴你一個扎心的事實:人類大概率永遠也離不開銀河系,不是一萬年后不行,不是一億年后不行,是永遠不行,先別急著反駁,也別覺得我在危言聳聽,聽我把話說完,因為這個故事的結局,可能會讓你重新認識我們頭頂的這片星空,甚至重新認識“家”這個字的含義。
我們先來搞清楚一個最基本的問題:星系之間到底有多遠?
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銀河系,我們的宇宙老家,大概有 4000 億顆恒星,這是什么概念?假設你從現在開始數星星,每秒數一顆,不吃飯、不喝水、不睡覺,你要數 一萬兩千多年 才能數完,而這僅僅是一個星系里的恒星數量。
我們的鄰居仙女座星系,距離我們 250 萬光年。光是宇宙中跑得最快的東西,一秒鐘能繞地球七圈半,就這個神一樣的速度,從仙女座跑到地球,要跑整整 250 萬年。
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換句話說,你今晚抬頭看到的仙女座,那團模糊的光,是 250 萬年前 從那里出發的,那時候,咱們的老祖宗還在非洲大草原上,剛學會直立行走,手里捏著一塊還沒磨尖的石頭,那束光見證了整個人類的進化史,才剛剛走完這一趟單程旅行。
現在問題來了:既然光都要跑這么久,我們能不能造一艘超級無敵宇宙飛船飛過去?答案是:理論上不能,而且是從物理學的根上就被鎖死了。
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愛因斯坦在一百多年前就給我們判了“死刑”。他的狹義相對論告訴我們:任何有質量的物體都不可能達到光速,注意,不是很難達到,不是需要很多能量才能達到,是不可能達到,這就像水在常壓下永遠不可能被燒到一萬度還保持液態一樣,這是宇宙的基本設定。
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當你把一艘飛船加速到接近光速時,一件恐怖的事情會發生:它的質量會隨著速度增加而增加,當速度無限接近光速時,質量就會趨向于無窮大,要推動無窮大的質量,就需要無窮大的能量,哪怕你把全宇宙的能量都收集起來,也不夠把一顆質子加速到光速,更別說一艘載人的飛船了。
那我們退一步,飛個光速的 99% 總行吧?
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算一筆賬:以 99% 光速飛向仙女座,從地球這邊看需要 250 多萬年,飛船上的人因為時間膨脹效應,感覺只過了大概 4 萬年,整個人類有文字記載的歷史才 5000 年,你讓一船人在一個鐵罐子里待四萬年?更可怕的是,四萬年足夠讓船上的人進化成一個新物種了。
出發的時候是智人,到達的時候可能已經是另一種生物了,你管這叫人類的星際探索?我覺得更像是把人類發射出去,讓它變異成外星人。
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如果說光速限制是鎖鏈,那宇宙膨脹就是正在崩塌的地板,上世紀 90 年代,天文學家發現了一個驚天大逆轉:宇宙正在加速膨脹,你可以把宇宙想象成一個正在被吹大的氣球,星系就是氣球表面的點。氣球吹得越快,點和點之間分得越遠。
這里有個反直覺的地方:距離越遠的兩個點,分開的速度越快,現在,大部分星系遠離我們的速度已經超過了光速。
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雖然之前說光速是極限,但是星系本身沒有動,是空間在膨脹,空間的膨脹不受光速限制,就像你在跑步機上跑步,你跑得再快,如果跑步機后退的速度比你還快,你永遠也到不了終點,這就意味著,除了我們本星系群之外,宇宙中 94% 的星系已經“越獄”了,它們發出的光永遠追不上膨脹的空間,永遠到不了地球。
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這條線叫“宇宙視界”,在這條線外面的所有東西,在物理學上已經跟我們徹底斷聯了,如果幾百億年后銀河系還有文明,他們抬頭看天,只會看到一片漆黑,他們會以為宇宙只有他們這一個星系,是一座漂浮在無盡黑暗中的孤島,所有的證據都消失了,那是何等的孤獨。
要把一艘 1000 噸重的飛船加速到光速的 90%,即使是用效率最高的反物質引擎,需要的能量也大得離譜,簡單算一下,你需要攜帶的燃料質量將是飛船本身的幾百萬倍,什么概念?你需要把整顆行星都轉化成燃料。
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至于什么曲速引擎、蟲洞,理論上雖然可行,但都需要“負能量”來支撐,負能量這種東西,我們連一毫克都造不出來,更別說造出能撐開蟲洞的量級了,聽到這里,你可能會覺得很絕望:我們被困死在銀河系這個監獄里了嗎?
大錯特錯!
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我們要換個角度想:銀河系小嗎?4000 億顆恒星!假設我們每年派一支探險隊去一個新的恒星系統,需要多久才能把銀河系逛完?答案是4000 億年,宇宙目前的年齡才 138 億年,也就是說,要把銀河系探索完所需的時間,比宇宙的歷史還要長 30 倍。
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在探索完銀河系這個目標面前,宇宙本身都還是個嬰兒,最新的觀測數據告訴我們:幾乎每顆恒星都有行星,光是銀河系,處于宜居帶的類地行星可能就超過 100 億顆,有全是水的海洋星球,有下著鉆石雨的碳星球,有繞著兩顆太陽轉的星球,甚至可能有孕育了生命的星球。
這 100 億個世界,每一個都有自己的日出日落,自己的山川湖海,這種多樣性,比絕大多數科幻小說里想象的整個宇宙都要豐富。
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我們總是盯著自己去不了的地方嘆氣,卻忘了看看自己繼承了多大的一筆遺產,這就像一個人繼承了一座擁有森林、湖泊、雪山的巨型莊園,他一輩子都走不完,但他天天站在圍墻邊哭,因為圍墻外面還有別的莊園,這不叫被困,這叫身在福中不知福。
最后我想說一個很少有人提到的觀點:被困在銀河系,對人類來說可能是最好的保護,如果人類真的能隨意跨越星系,結局會怎樣?
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我們會徹底分裂,幾百萬年的距離隔閡,會讓去往不同星系的人類演化成完全不同的物種,他們的語言不通,文化不同,基因不兼容,甚至會互相敵視,人類作為一個整體將不復存在。
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但現在,物理定律給我們畫了一個圈,這個圈雖然大,但至少保證了我們的后代還在同一個“屋檐”下。即使通訊需要幾萬年,我們依然是同一個物種,依然有聯系的可能,所以我們不需要離開銀河系,因為這里已經足夠大了,大到我們可以折騰到宇宙盡頭,大到我們可以尋找同伴,建立新的文明。
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