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第3章 速度

  • 未來雜談
  • 完顏康0
  • 1028字
  • 2025-02-06 20:37:00

宇宙,那片廣袤而深邃的未知領域,其尺度之大,動輒以數光年至數億光年計,令人心生敬畏。人類制造的最快飛行器——旅行者二號,其速度每秒不過17公里左右,而最近的恒星系半人馬座比鄰星,卻遠在4.2光年之外,以此速度前往需要數萬年才能到達,無異于漫漫長夜中的孤舟。

面對這看似不可逾越的距離,我們將如何跨越?曲率引擎?蟲洞穿越?這些永遠只能存在于科幻作品里。讓我們回歸本質:速度,才是關鍵。只要速度足夠快,宇宙的每一個角落都將在我們的觸手可及之處。

然而,有人或許會提出質疑,這豈不與相對論相悖?誠然,愛因斯坦的相對論告訴我們,光速是宇宙中的速度極限,任何有質量的物體都無法超越。但這只是相對于靜止或勻速直線運動的觀察者而言。若我踏上前往比鄰星的飛船,你用望遠鏡目送我離去,那么,無論如何,我都無法在4.2年內抵達。但相對論還揭示了兩個重要的效應:空間收縮和鐘慢效應。當速度接近光速時,運動方向上的長度會顯著縮短,即空間收縮;同時,飛船上的時鐘相對于地球上的時鐘會走得更慢,這便是鐘慢效應。

因此,我們無需沉迷于那些不切實際的科幻設想。人類文明的進步,核心在于對能量的掌控和利用。正如吳軍老師所言,人類文明的終極答案在于能量和信息。提高我們對能量的掌控能力,制造出更大功率的引擎,才是我們邁向星際的關鍵。

但星際旅行并非簡單的加速問題。你我并非訓練有素的宇航員,作為平凡的普通人,我們既無法承受加速時產生的巨大壓力,也無法長期適應太空中的失重環境。此時,愛因斯坦的廣義相對論為我們提供了解決方案。廣義相對論中的等效原理告訴我們,引力和加速度具有等效性。這意味著,我們在地球上感受到的重力,與在宇宙飛船中以一定加速度前進時產生的推力是相似的。因此,我們可以利用這一原理,設計出更為合理的星際旅行方案。

例如,前往比鄰星時,我們可以先以一定的加速度前進一半路程,然后調轉方向,以同樣的加速度反向加速,直至到達目的地。這一過程中,飛船內的乘客將感受到與地球上相似的重力環境,從而大大減輕身體不適。而由于空間收縮和鐘慢效應的存在,這一看似漫長的旅程,對于飛船內的乘客而言,或許只是短暫的幾年時光。即使前往數百光年、數千光年甚至數億光年遠的地方,也只需相對較短的時間便可抵達。當然,這是相對于飛船內的乘客而言;對于地球上的觀察者而言,實際飛行時間將遠超過乘客所經歷的時間。

綜上所述,星際旅行并非遙不可及的夢想。只要我們不斷探索、不斷進步,終有一天,我們將能夠跨越那片浩瀚的宇宙,探索未知的領域。

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