星际旅行无法实现？天文学家：只有逼近光速，才能前往其他恒星

发布者：会剃头的兵 2023-10-30 20:35

抛开不可考证的神话传说，目前为止只有12个人踏上过外星球的土地，他们就是上世纪六七十年代的登月宇航员们。

50多年后的今天，登月12人大部分都已经去世，而人类别说火星，就是月球也再没去过，太空的活动范围也局限在了近地轨道的空间站上，虽然各方现在都有探索月球并建立月球基地的计划，但38万公里外的月球实在算不上什么远方。

包括科幻作家在内的很多人，心心念念的其实是星际旅行而不是太阳系内的航行，更不是地月之间38万公里的常态化航班，而是真正意义上，跨越光年到达另一个恒星系，甚至是跨越百万光年到达另一个星系的星际旅行。

那么问题来了，在人类已经能熟练出入太空的今天，是什么阻挡了我们星际旅行的步伐了呢？

天文学家认为是距离

抛开最近的月球不谈，被探测器频繁光顾的火星距离地球最近的时候也有5500万公里，木星土星天王星海王星就更远了，而距离太阳最近的比邻星远在4.22光年之外，本星系群内质量最大的仙女座星系远在254万光年之外。

而太阳系的半径达到了一光年，银河系的半径是10万光年，哪怕是垂直于银道面飞行，人类探测器也得飞3000光年才能飞出银河系，上世纪70年代发射的旅行者一号和二号，到今天也才飞了200多亿公里，折合下来还不到1光天。

在恒星平均间距数光年，星系平均间距数百万光年的情况下，直径930亿光年的可观测宇宙对人类来说，就是一个巨大但空旷的宫殿。

在距离漫长到难以想象的情况下，有什么办法能帮助人类实现星际旅行呢？

这个问题的答案可以从推进方式中寻找，目前的化学动力火箭或者探测器，采用的都是自带燃料然后让燃料高速燃烧，靠反作用力前进的办法。

这种推进方式最大的问题就是无法扩大化，也就是说化学动力火箭和航天器的尺寸以及能塞下的燃料是有上限的，更多的燃料不意味着更快的速度和航程，因为燃料本身的也是质量，因此当化学燃料质量达到一定程度后，燃料最大的用处就是用来推动自己而不是有效载荷了。

因此想靠目前的化学动力火箭进行星际旅行就是痴人说梦，它甚至连太阳系内漫游都做不到，最多就是地月和地火之间跑个来回。

除了化学动力的反作用力推进外，物理学家还构思过离子推进和反物质推进，离子推进主要消耗的是电能，这一点可以在未来可以用可控核聚变反应堆来功能，而反物质主要靠粒子加速器制备，能量密度远超化学燃料，这样一来只需要很少的反物质就能把飞船速度加速到一个很高的水平。

理想情况下

如果飞船的速度达到光速的十分之一，即每秒3万公里或者每小时1亿公里，那么飞船上的人只需要43年就能到达4.22光年外的半人马座比邻星，实现真正意义上的恒星际航行。

然而43年的时间还是太长了，就算未来有冬眠技术能让人跨越时间，43年的航程中也难免不会出什么意外，所以飞船的速度必须进一步提升，如果达到0.5倍光速也就是每秒15万公里，那么前往比邻星所需要的时间将从原来的43年缩短到不足10年。

遗憾的是银河系的直径有20万光年，0.5倍光速和20万光年的距离相比还是太慢了，但假如你还能在这个基础上进一步提速，那么一切就都不一样了，因为爱因斯坦会带着他的相对论来帮你实现星际旅行。

根据狭义相对论中的时间膨胀公式，如果飞船的速度达到光速的99.999999%，那么在尺缩和钟慢效应的帮助下，你会感觉银河系的直径变短了，时间膨胀效应将让你用短短3年时间走完20万光年的距离，虽然在外界看来你这趟旅程花了20万年，但你其实只老了3岁，相当于变相到达了20万年后。

综上所述

实现星际旅行有且只有一个办法，那就是更新宇航推进方式提高宇航速度，只有宇航速度接近光速，星际旅行才能变成现实。