冲出银河系未来的人类将如何在星际间穿梭

2022/7/22 来源:不详

在文章《光速是极限,那人生百年就永久被困在光年之内了?》里,我奉告众人固然固然光速物体行动的极限速率,然则当行动的速率亲近光速的时辰,尺缩钟慢效应将变得特别显然,进而能够让人在一年以至更短的功夫内抵达万万光年之外的地点,在文章的末端看到了冲出星河系的盼望。

然则,巴望很饱满,事实通常很骨感。文章了咱们不过做了一个定性的剖析,领会亲近光速的时辰会呈现这类效应,这篇文章咱们先来给众人做一个定量的筹划,先来直觉的觉得一下要抵达云云的成就需求甚么样的价钱。

尺缩钟慢系数

从文章的剖析中,咱们很简单领会这个尺缩系数和钟慢系数理当是相同的。从大地上看飞船,飞船上的人功夫慢了几何倍,那末飞船上的人看前线,空间就理当响应的撙节了几何倍。云云才切共筹划,才不会违犯因果律,才不会呈现一些这儿的人看你还没有登程,那儿的参考系的人就曾经到了的状况。

不卖关子,速率为v的钟慢尺缩系数的公式以下:

这是甚么道理呢?如若飞船的速率的光速的80%,也即是0.8c,这个钟慢系数为:

也即是说地球上从前了10个小时,飞船上才从前6个小时。(是不是觉得有点小绝望?都0.8倍的光速了,完毕才换回了这么点改变~)

假如速率是0.c,钟慢系数算出来可能是0.1,也即是地球上从前了10小时,飞船上才从前1小时。

依据咱们的美妙盼望:假若要在年之内冲出星河系(假如要飞5万光年),那末这个钟慢系数最低一定抵达0.。依据上头的公式,假若要抵达0.的钟慢系数,那航行速率得抵达0.c,假若想要一年之内冲出星河系,这个数字我不想算了(原本是不敢想了),你们自身去算。

抵达这类级其余速率需求耗损的能量是相当惊人的。咱们先看点理论的,人类今朝飞的最远的探测器旅游者1号可能是18千米每秒,跟光速的30万千米每秒差了快要两万倍。固然,假若是要加快,人类必定仍旧有方法加快的,然则要把飞船加快到光速这个级别,最少得把握核聚变的能量吧。

《天外乘客》里的核聚变飞船

16年12月上映的科幻片子《天外乘客》里就陈说了一艘核聚改动力的飞船以0.5c的速率赶赴大致70光年外的星球,很显然,这个速率下的钟慢效应是帮你省不了几何功夫的。然则,0.5c的速率赶赴70光年外的地点,何如着也得来年吧,这么长的功夫妻子早挂了,那何如办呢?

收拾计划揣摸众人也很懂得,那即是:睡眠。

经历一些本领权谋让身段冷冻睡眠,让身段的标奇立异整个堵塞,云云你就能够永葆芳华,永久不会变老,睡眠先后你的身段不会有任何的改变,并且,睡眠的时辰旅游者也不会有任何觉得,包罗梦。

因此这类进程对旅游者而言仍旧很交情的,他只需投入睡眠期,让飞船自身飞年,年以后再叫醒自身。一切进程对旅游者自身而言即是眼睛一闭一睁,70光年外到了。

这类方法的星际旅游能够说对本领请求是最低的。低温睡眠本领能够说如今就曾经较量老练了,曾经有公司供应云云的冷冻效劳,它能够把一些身患绝症的人可能适才升天的人冷冻保管起来,盼望比及他日科技发抵达能够收拾这些绝症的时辰再把他们叫醒。

至于核聚变本领,人类今朝惟一哄骗核聚变的地点即是氢弹,然则氢弹是弗成控的,人要要哄骗核聚变形成的核能做为飞船的推动力,显然一定要让核聚变可控。在这一范围,本领上走在最前方的是华夏,华夏曾经能够稳固操纵核聚变达一分钟左右,在他日的几十年里理当能够把握这股力气。

固然,也有人说我能够不哄骗核聚变,哄骗加倍高档的诸如反物资引擎之类的,然则无论你用甚么推动,旨趣上都跟这个差未几。

因此,咱们这代人搞不好再有机缘去外星漫步一下。盼望老是要有的,万一完成了呢~

《星际穿梭》里的虫洞

上头也说了,经历核聚变+睡眠的方法完成的星际旅游本领上是最简单完成的,然则成就嘛,必定就不那末巴望了,终究这不过要实打实的花许久。万一要去的地点特别远,譬喻上万光年,你还果真能睡眠这么久?中心飞船轻微出了一点题目你还何如玩?

诺兰的《星际穿梭》给咱们展现了此外一种本领含量高一档的穿梭方法:虫洞。由于时空是盘曲的,因此咱们能够在盘曲的时地面间打个洞,云云就相当于抄了一条近路,能够大幅度的节减功夫。

今朝人类恰似还没有觉察真实的虫洞,就今朝的本领而言,想缔造一个虫洞,并保持它的稳固(让飞船能有满盈的功夫从虫洞中穿从前)还差的太远了,几百年后看有没有盼望吧,这辈子我是不做希望了~

《三体》里的曲率启动引擎

大刘在科幻巨著《三体》里给咱们描写了一种超常入圣的星际穿梭方法:曲率启动引擎。曲率启动的观念是一些脑洞极大的科学家想出来的,它能在不违犯相对论的前提下完成超光速航行,《星际迷航》里昔时也哄骗过这类方法。没方法,影视做品要拍,科幻小说要写,剧情需求一定在主人公在世的时辰穿梭到很远的星系里去,能挑出一些不违犯科学定律又能完成目目的方法曾经推绝易了,谁还管你的脑洞大不大?总不能又被雷击中了在时空里遍地穿梭吧?

曲率启动它的脑洞大到甚么境地?一艘处于天外的飞船用某方法把它背面的一部份空间“熨平”,减小这部份空间的曲率,那末飞船就会被前线曲率较大的空间拉从前。(原本它没想着直接把空间半数让两个地点的间隔直接变近就不错了)

这就比如是六合大爆炸膨胀的时辰,我固然没有动,然则六合的膨胀带着我超光速往前走相同。咱们六合的年事惟有亿年,然则咱们却能察看到亿光年之外的东西,为甚么?由于六合自身也在光亮朴直的超光速膨胀,这跟曲率启动殊途同归。

而后,你用足指头都能都能设想的出来,要完成云云的本领需求多大的能量。到了这类能够随便歪曲盘曲时空的水平,你那儿仍旧甚么人类?你具体是天主!

为甚么大刘他们要在小说里引进这类漂得没边里的本领呢?由于好用啊。

曲率启动能够绕过相对论的光速咒骂,堂堂正正的超光速旅游,关键是它还没有任何副效用。诸如尺缩钟慢这类不良反映完整没有,云云就不会呈现我飞到那儿去再回到基地的时辰,基地里曾经从前了一万年!真是科幻必备的良药啊!

即日就到这边吧,脑敞开得有点大,得去吃点核桃补补脑了~

我是,一个力求于用最浅显的言语科普相对论、量子力学、筹划机、数学等高超理论的科技媒体。

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