星际旅行好看吗可行吗

昨天一直等到半夜来看个NASA的大新闻,开普勒452b。题目的意思换而言之,从来也没有过星际间旅行技术必然存在的证明,那么可不可以说,这种技术可能根本就不存在。1400光年的距离,就是我们生存的浩瀚宇宙中永远无法跨越的鸿沟。这会不会也是千百年来我们从未寻获外星生命的佐证呢?也许远隔亿万光年以外那个高度发达的文明,也只是能远远观察着我们生存的地球?关于曲速引擎,虫洞之类的,现阶段还是理论上的猜想。至于这些技术是否真的存在,不也还是无法肯定的么。
转自凤凰新闻,人类该如何到达第二个地球?
18:36 凤凰科技 开普勒452b 凤凰科技讯 7月24日消息,今日凌晨,美国宇航局公布了开普勒空间望远镜的新发现——开普勒452b,一颗目前为止各方面最接近地球的系外行星。 它只比地球大60%,和母恒星的距离非常接近地球与太阳的距离,有很大的可能性会是一颗岩石行星,所有的这些都指向一个可能——这颗地球的孪生行星很有可能存在液态水和生命。 但是这一切都只是“可能”,由于不是抵近观察,开普勒空间望远镜所能做的工作其实并不多,那么我们可不可以发射一个像“新视野号”探测器一类的装置,到开普勒452b附近去一探究竟呢? 首先我们要知道开普勒452b到地球之间的距离:1400光年,也就是说即使以光速前进也需要1400年才能到达。人类目前制造出来的最快飞行器是1976年发射的太阳神2号太阳活动探测器,它的速度高达70.22千米/秒,太阳神2号的速度之所以这么快是因为它离太阳足够近,直接运行在水星的轨道之内,作为向太阳系外发射的探测器,速度最快的自然是1977年发射的旅行者1号,它的速度是17.06千米/秒。 即使是以70千米/秒的速度来看,与光速的30万千米/秒相比仍是太慢,仅相当于光速的1/4286,太阳神2号需要六百万年才能到达开普勒452b,旅行者1号更是需要三千万年才行。那么,有没有什么黑科技能帮助人类在短时间内抵达开普勒452b呢? 核聚变引擎 是指利用核聚变产生动力,推动火箭前进。在核聚变反应中,核子被迫进行聚合从而产生巨大的能量。2009年12月,英国《新科学家》网站,认为这种技术,有可能在数十年之后实现。 一旦科学家掌握了受控核聚变,那么他们将控制反应中产生的带电粒子,并让它们从喷口喷射而出。从核聚变反应堆喷出的粒子能使二级火箭的速度达到光速的12%。核聚变火箭推进的宇宙飞船同采用核裂变火箭推进的星际旅行类似,能很快地飞抵最近的恒星系,但却没有更多潜力可挖。 12%的光速虽然是一个很可观的速度,但对于距离地球1400光年的开普勒452b来说仍然太慢,如果燃料足够,核聚变引擎可能会带我们花数十年的时间到达离地球最近的恒星——比邻星,但到达开普勒452b则需要一万多年,这还没有考虑漫长的加速和减速时间。 曲速引擎 曲速引擎:名符其实的黑科技,最早出现在美剧《星际迷航》中,最初只是一个不切实际的幻想,但后来理论物理学家米给尔·阿库别瑞在1994年提出以他为名的阿库别瑞引擎,使得超光速航行变得可能。并且不会违反广义相对论中“没有物体可以局域地比光速还快”。由于原理相近,人们也把阿库别瑞引擎称为曲速引擎,这个概念也在中国著名科幻作家刘慈欣的作品《三体》中出现过。 阿库别瑞提出,可以制造一种能够令前方空间收缩而令后方空间膨胀的引擎,以空间的“变形”来推动飞船前进。由于空间膨胀的速度没有任何限制,所以这种飞船的乘客可以感知到自己的速度超过了光速。如果能够实现,飞船将会是被一个“曲率泡”裹挟着前进。它在本地参考系内没有任何加速度,也就不会受到广义相对论的速度制约,而且不会出现时间变慢等相对论效应。假如有一艘这样的飞船以单程两星期的速度飞到潘多拉再回来,其乘员的年龄将比出发前增长四星期,与留在地球上的情形一样,不必担心发生所谓的“双生子悖论”。 2012年,物理学家哈罗德·怀特(Harold White)透露了一个堪称惊天动地的消息:他和他的团队正在为美国航空航天局(NASA)研制超光速引擎。驾驶装备着这种引擎的飞船,从地球飞到电影《阿凡达》(Avatar)中的潘多拉星球,仅需要几个星期而已。不过他们公布的只是一个理论上的实物模型。不过怀特表示,一旦曲速宇宙飞船真正面世,只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。按照这个速度推算,1400光年也只需6年多的时间即可到达。这比新视野号到达冥王星花的时间都要少。 反物质引擎 1928年英国物理学家狄拉克首先从理论上提出了存在反物质的假说,认为存在和构成普通物质的基本粒子质量相等但电荷相反的基本粒子,并有由这样的基本粒子构成的反物质。仅仅4年后,这个假说就得到验证。由于反物质和物质如果相遇,将会湮灭,正反物质的质量将全部转化为能量,按照爱因斯坦的质能公式E=mc^2释放巨大的能量。反物质发动机的好处是反物质的湮灭可以自发产生,不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件,所以就不需要很大的反应堆,可以减轻飞船重量。 就目前所知道的所有物理反应而言,这是效率最高的燃料。正反物质湮灭所释放的能量巨大,是氢氧化学反应的1百亿倍,太阳核心热核反应的300倍。一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年。 据科学家测算,以反物质为动力,飞行器的速度则可接近光速,在宇宙空间中可以以光速的70%飞行,那么到达开普勒452b的时间需要2000年。这对人类来说仍然太过漫长,不过足够我们到太阳附近的一些恒星做星际旅行了。 虫洞 虫洞是在广义相对论中容许存在的一种特殊结构,它可以把时空中的两个点直接连接起来,不管这两点在空间距离上或时间间隔上相距多远。对它的简单理解,就如同一张纸上相隔较远的两个点,通过折叠将两点重合在一起。 利用虫洞的特性,我们就有可能在较短的时间内完成远距离的空间旅行,或者进行时间旅行。不过,我们还没有在天文观测中找到虫洞存在的实验证据。在理论上也还存在各种各样的困难。例如,制造和维持虫洞可能需要具有负能量的物质。 著名天体物理学家霍金认为,虫洞就在四周,只是小到肉眼很难看见,它们存在于空间与时间的裂缝中。如同在3度空间中,时间也有细微的裂缝,而比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”,虫洞就存在于其中。不过,霍金表示,这些隧道小到人类无法穿越,但有朝一日也许能够抓住一个虫洞,再将它无限放大,或许将来也可以建造一个巨大的虫洞。 如果能真的制造出虫洞,那么通过它来抵达开普勒452b显然是最节省时间的方式,像《星际穿越》一样,可能坐一站公交的时间就到啦。创建于
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原标题:拜访那一片流转星河
  正如亚当?道格拉斯在经典作品《银河漫游指南》中描绘的那样:太空是一个巨大的存在。巨大到即便是科幻作品,也需要花费很大力气来令这种巨大所产生的空洞感不至于那么突兀。实际上,大部分科幻的做法是,尽各种手段回避这个问题――如何征服这种“巨大”。总之要尽量把读者的注意力拴在故事身上,而不是集中在对技术问题漏洞百出的表述中。
  这样处理,皆大欢喜。不过问题是总有一些科学家、工程师和科幻作家喜欢尝试挑战。据英国《经济学人》杂志文章称,日前,一批人正在伦敦的皇家天文学会举行集会,认真探讨起如何才能够在现实世界完成一个创举――驱使星舰进行星际旅行。
  这并不是科学家第一次进行类似的活动。稍早时热闹的争论声就已经在美国的圣迭戈市响起,而国际上专门从事星际旅行研究的机构也多了起来。这种景象,或许代表着“星舰派”声威日盛。
  星际有多远?
  星际旅行研究发展至今日,需要解决的问题终可归为一个:距离。就是航程。形象点说,如果直径12742公里的地球,是一颗放在记者办公桌上的小沙粒,那么月球可以按比例视作3厘米外更小的一颗。太阳稍微远点,大概在12米外的编辑大厅内。至于那颗离太阳最近的恒星――半人马座阿尔法B,我们需要走3200公里,差不多从北京走到昆明才能会一会它。
  面对这种夸张的尺度,以化学燃料提供推力的火箭根本无能为力。那颗刚飘出太阳系的“旅行者一号”就是很好的例子。它在助推火箭及行星引力的作用下速度曾达到惊人的每秒17公里,即便以这样的速度,想完成从地球到阿尔法星的旅程,也要漫长的75000多年。
  与之相比,核动力技术能够有效地降低这些天文数字。独立物理学家弗里曼?戴森设想的依靠核爆驱动的飞船,只需要130年就可以抵达阿尔法星。但问题是它踩得下油门,却踩不了刹车(后者所需的能量是前者的两倍),因而只能在加速中与目的地擦肩而过。
  英国星际协会上世纪设计出“戴达罗斯”号无人星际飞船的情况会好一些,尽管速度更快,但能够收集沿途的各类数据;而作为继任者的“伊卡洛斯”号已经有能力降低自身的速度;美国国家航空航天局和美国海军共同运作的“远景”项目,看起来更为完美――飞船将精确停靠目标,并进入恒星轨道开展研究。
  但核动力也有壁垒。首先就是过于庞大的装置。“戴达罗斯”号自重54000吨,其中大部分来自其安装的核反应堆。仅运送它就需要消耗额外的燃料,而燃料本身又是一大问题――这种名为3He的氦同位素,并不容易获取。“戴达罗斯”团队曾设想从木星大气中开采――其前提是人类已经在整个太阳系范围内实现殖民。这距离现实太过遥远。
  好帆凭借力
  高科技陷入了纠结。有些人把思路转向了另一种方法,不需要考虑令人头疼的燃料问题,新设想的飞船装备了人类最古老的发明――帆。
  太空帆所需的不是风,而是激光或微波辐射。与化学燃料和核能相比,后者将赋予它们更加接近光的速度,使其可以“安静”地驶向宇宙中任何想去的地方;同时,因为无需负重,飞船的体积将更加灵巧,便于加速;而减速也不再是一个问题,当靠近目标时,飞船将张开第二张帆――磁化帆,依靠目标恒星发出的太阳风来降低速度。该技术在现实中已经存在。
  太空帆构想还有另一大特点,就是循环使用,因而其比火箭、核反应堆更加省钱。
  实际上,这也代表着实现星际旅行所要考虑的另一大问题――成本。微波物理学家、前核聚变研究者吉姆?本福德指出,即便是发射一颗小型、低速、以考察太阳系边缘为目标的探测器,其电力消耗也相当于一个小型的国家。而如若真的上升到星际旅行的层面,比如飞船速度要达到光速的十分之一,人们几乎需要推动整个文明向前――以克服天文数字的距离。
  这同时意味着与飞船有关的一切都不会是小的数目。预算,就是拿出“全部”。
  只因它存在
  很多人想知道,为什么科学家要“自找麻烦”、不懈地挑战星际旅行之难题。在最新一次讨论中,英国皇家天文学会的几位代表承认,在人类可以畅游太阳系并掌控不止一个星球的资源之前,造出星际飞船的可能性几乎不存在。而这一天是否真的能够到来,也还是一个悬而未决的问题。
  但乔治?本福德同时称,人类非常不善于预言,许多被打上“不可能”标签的事物,其发展的速度往往远超预期。
  其实,物理学、工程学在长达50年的研究后,也没提出一个明显的技术原因来证明无人飞船的建造不可行。
  伦敦大学伯克贝克学院天文学家伊安?克劳福德则告诉人们,发射机器人探测器登陆外星球所得到的研究效果,远超过通过天文望远镜所得。他甚至列出了执行这样一次探索任务需配备的科学仪器,以及一些需要解答的恒星物理、行星科学、天文学等领域的问题。而对于另一些热衷参加星际研究的学者而言,“我能”这一条理由,就足够“我做”。
  过往的经验,并不都足以作为未来的借鉴。太空探索所涉及的维度和问题,也远非地球上的坐而论道能够解决。乔治?本福德的自信也许是错误的,但他和他的那些飞船设计师同道们,却提供着科学精神中不可或缺的正能量。
  人们为什么要征服星际?说到底,只因它在那里。
(责编:王琼(实习生)、马丽)
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