衝出銀河系：未來的人類將如何在星際間穿梭？

在上一篇文章《光速是極限，那人生百年就永遠被困在100光年以內了？》里，我告訴大家雖然雖然光速物體運動的極限速度，但是當運動的速度接近光速的時候，尺縮鐘慢效應將變得非常明顯，從而可以讓人在一年甚至更短的時間內到達千萬光年以外的地方，在文章的末尾看到了衝出銀河系的希望。

但是，理想很豐滿，現實一般很骨感。 上一篇文章了我們只是做了一個定性的分析，知道接近光速的時候會出現這種效應，這篇文章我們先來給大家做一個定量的計算，先來直觀的感覺一下要達到這樣的效果需要什麼樣的代價。

尺縮鐘慢係數

從上一篇文章的分析中，我們很容易知道這個尺縮係數和鐘慢係數應該是一樣的。從地面上看飛船，飛船上的人時間慢了多少倍，那麼飛船上的人看前方，空間就應該相應的縮減了多少倍。這樣才符合計算，才不會違背因果律，才不會出現一些這邊的人看你還沒有出發，那邊的參考系的人就已經到了的情況。

不賣關子，速度為v的鐘慢尺縮係數的公式如下：

這是什麼意思呢？假如飛船的速度的光速的80%，也就是0.8 c ，這個鐘慢係數為：

也就是說地球上過去了10個小時，飛船上才過去6個小時。（是不是感覺有點小失望？都0.8倍的光速了，結果才換回了這麼點變化~）

假設速度是0.995c，鐘慢係數算出來大概是0.1，也就是地球上過去了10小時，飛船上才過去1小時。

按照我們上一篇的美好願望：如果要在100年之內衝出銀河系（假設要飛5萬光年），那麼這個鐘慢係數最低必須達到0.002。根據上面的公式，如果要達到0.002的鐘慢係數，那飛行速度得到達0.99998c，如果想要一年之內衝出銀河系，這個數字我不想算了（其實是不敢想了），你們自己去算。

到達這種級別的速度需要消耗的能量是相當驚人的。我們先看點實際的，人類目前飛的最遠的探測器旅行者1號大概是18公里每秒，跟光速的30萬公里每秒差了將近兩萬倍。當然，如果是要加速，人類肯定還是有辦法加速的，但是要把飛船加速到光速這個級別，起碼得掌握核聚變的能量吧。

《太空旅客》里的核聚變飛船

16年12月上映的科幻電影《太空旅客》里就講述了一艘核聚變動力的飛船以0.5c的速度前往大約70光年外的星球，很顯然，這個速度下的鐘慢效應是幫你省不了多少時間的。但是，0.5c的速度前往70光年外的地方，怎麼著也得120來年吧，這麼長的時間內人早掛了，那怎麼辦呢？

解決方案估計大家也很清楚，那就是：休眠。

通過一些技術手段讓身體冷凍休眠，讓身體的新陳代謝全部終止，這樣你就可以永葆青春，永遠不會變老，休眠前後你的身體不會有任何的變化，而且，休眠的時候旅行者也不會有任何感覺，包括夢。

所以這種過程對旅行者而言還是很友好的，他只要進入休眠期，讓飛船自己飛120年，120年之後再喚醒自己。整個過程對旅行者自己而言就是眼睛一閉一睜，70光年外到了。

這種方式的星際旅行可以說對技術要求是最低的。低溫休眠技術可以說現在就已經比較成熟了，已經有公司提供這樣的冷凍服務，它可以把一些身患絕症的人或者剛剛死亡的人冷凍保存起來，希望等到未來科技發達到可以解決這些絕症的時候再把他們喚醒。

至於核聚變技術，人類目前唯一使用核聚變的地方就是氫彈，但是氫彈是不可控的，人要要利用核聚變產生的核能作為飛船的推動力，顯然必須要讓核聚變可控。在這一領域，技術上走在最前面的是中國，中國已經能夠穩定控制核聚變達一分鐘左右，在未來的幾十年里應該可以掌控這股力量。

當然，也有人說我可以不利用核聚變，使用更加高級的諸如反物質引擎之類的，但是不管你用什麼推進，原理上都跟這個差不多。

所以，我們這代人搞不好還有機會去外星溜達一下。希望總是要有的，萬一實現了呢~

《星際穿越》里的蟲洞

上面也說了，通過核聚變+休眠的方式實現的星際旅行技術上是最容易實現的，但是效果嘛，肯定就不那麼理想了，畢竟這可是要實打實的花好久。萬一要去的地方非常遠，比如上萬光年，你還真的能休眠這麼久？中間飛船稍微出了一點問題你還怎麼玩？

諾蘭的《星際穿越》給我們展示了另外一種技術含量高一檔的穿梭方式：蟲洞。因為時空是彎曲的，所以我們可以在彎曲的時空中間打個洞，這樣就相當於抄了一條近路，可以大幅度的節省時間。

目前人類貌似還沒有發現真正的蟲洞，就目前的技術而言，想製造一個蟲洞，並維持它的穩定（讓飛船能有足夠的時間從蟲洞中穿過去）還差的太遠了，幾百年後看有沒有希望吧，這輩子我是不做指望了~

《三體》里的曲率驅動引擎

大劉在科幻巨著《三體》里給我們描述了一種超凡入聖的星際穿越方式：曲率驅動引擎。曲率驅動的概念是一些腦洞極大的科學家想出來的，它能在不違背相對論的前提下實現超光速飛行，《星際迷航》里以前也使用過這種方式。沒辦法，影視作品要拍，科幻小說要寫，劇情需要必須在主人公活著的時候穿越到很遠的星系裡去，能挑出一些不違反科學定律又能實現目標的方式已經不容易了，誰還管你的腦洞大不大？總不能又被雷擊中了在時空里到處穿越吧？

曲率驅動它的腦洞大到什麼地步？一艘處於太空的飛船用某方式把它後面的一部分空間「熨平」， 減小這部分空間的曲率，那麼飛船就會被前方曲率較大的空間拉過去。（其實它沒想著直接把空間對摺讓兩個地方的距離直接變近就不錯了）

這就好比是宇宙大爆炸膨脹的時候，我雖然沒有動，但是宇宙的膨脹帶著我超光速往前走一樣。我們宇宙的年齡只有138億年，但是我們卻能觀測到460億光年以外的東西，為什麼？因為宇宙本身也在光明正大的超光速膨脹，這跟曲率驅動異曲同工。

然後，你用腳指頭都能都能想像的出來，要實現這樣的技術需要多大的能量。到了這種可以隨意扭曲彎曲時空的程度，你哪裡還是什麼人類？你簡直是上帝！

為什麼大劉他們要在小說里引進這種漂得沒邊里的技術呢？因為好用啊。

曲率驅動可以繞過相對論的光速詛咒，名正言順的超光速旅行，關鍵是它還沒有任何副作用。諸如尺縮鐘慢這種不良反應通通沒有，這樣就不會出現我飛到哪裡去再回到基地的時候，基地里已經過去了一萬年！真是科幻必備的良藥啊！

今天就到這裡吧，腦洞開得有點大，得去吃點核桃補補腦了~

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