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《星際穿越》前往的外星球出銀河系了嗎?

 火星科普 2020-05-24

在《星際穿越》中,地球上出現(xiàn)了大規(guī)模的“枯萎病”,包括農(nóng)作物在內(nèi)的大量植物逐漸走向滅絕。人類(lèi)不僅面臨饑餓,而且還面臨窒息,地球已經(jīng)變得無(wú)法適宜人類(lèi)的生存,離開(kāi)地球迫在眉睫。

于是,人類(lèi)去宇宙中尋找第二個(gè)宜居的星球,以期能夠延續(xù)人類(lèi)文明。那么,《星際穿越》中的人類(lèi)是去哪里尋找宜居的外星世界?他們?nèi)サ牡胤诫x開(kāi)銀河系了嗎?

在太陽(yáng)系中,除了地球之外,沒(méi)有一顆星球是適合人類(lèi)生存的。雖然木衛(wèi)二、土衛(wèi)六等衛(wèi)星上有可能存在生命,但這些星球遠(yuǎn)離太陽(yáng),溫度非常低,也沒(méi)有可供呼吸的氧氣,人類(lèi)無(wú)法在這樣的世界中生存。因此,人類(lèi)只能放眼太陽(yáng)系外。

銀河系中估計(jì)有上千億顆恒星,幾乎每顆恒星周?chē)加行行?,而像地球這樣主要由巖石和金屬構(gòu)成的巖質(zhì)行星多達(dá)上百億。就在4.2光年之外,離太陽(yáng)最近的恒星——比鄰星,它的宜居帶中運(yùn)行著一顆質(zhì)量略大于地球的巖質(zhì)行星——比鄰星b。

也就是說(shuō),銀河系中不缺行星,其中很可能存在不少環(huán)境與地球相似的外星世界,人類(lèi)可以在上面生存。但問(wèn)題是,人類(lèi)該如何去找那些宜居的系外行星?

《星際穿越》中的人類(lèi)宇航科技與現(xiàn)實(shí)中相比,差別不大,最多只領(lǐng)先我們幾十年。宇宙飛船飛到土星需要22個(gè)月的時(shí)間,如果按照土星與地球的最近距離為8天文單位(約12億公里)來(lái)計(jì)算,飛船的平均速度約為21公里/秒。

如果以這個(gè)速度飛到比鄰星b,所需時(shí)間將會(huì)達(dá)到6萬(wàn)年。如果比鄰星b不是宜居的,去往更遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)還要更多的時(shí)間。顯然,這是不現(xiàn)實(shí)的,地球上的人類(lèi)已經(jīng)撐不了幾十年了,而且宇宙飛船上的補(bǔ)給系統(tǒng)也無(wú)法維持?jǐn)?shù)以萬(wàn)年的時(shí)間。

好在“他們”及時(shí)在土星周?chē)胖昧艘粋€(gè)蟲(chóng)洞,這才讓星際穿越成為了可能。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,負(fù)物質(zhì)可以打開(kāi)時(shí)空通道,連接兩個(gè)遙遠(yuǎn)的宇宙時(shí)空。蟲(chóng)洞就像“任意門(mén)”一樣,可以直接通往遙遠(yuǎn)的地方。

宇宙飛船穿過(guò)土星附近的蟲(chóng)洞后,宇航員到達(dá)100億光年外的外星世界。銀河系的直徑最多只有20萬(wàn)光年,所以100億光年的距離早已不在銀河系之內(nèi),而是在遙遠(yuǎn)的河外星系之中。

如果沒(méi)有蟲(chóng)洞,就連飛出半徑1光年的太陽(yáng)系都是難事。而有了蟲(chóng)洞,即便是100億光年的距離,也能在很短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)??梢哉f(shuō),利用蟲(chóng)洞是進(jìn)行星際飛行最為有效的方式。

不過(guò),蟲(chóng)洞在目前仍然停留于科幻階段。霍金猜測(cè),即便真的能夠制造出蟲(chóng)洞,其尺寸會(huì)非常小,而且還極其難以維持穩(wěn)定。想要打開(kāi)能夠用于星際飛行的蟲(chóng)洞,只能借助于目前仍然知之甚少的負(fù)物質(zhì)。

除了蟲(chóng)洞之外,相對(duì)論還提供了其他星際穿越的方式。例如,我們可以借助于時(shí)間膨脹效應(yīng),在速度越接近光速的宇宙飛船上,時(shí)間流逝速率越趨于零,這樣亞光速飛船上的宇航員可以在有限的時(shí)間里飛到遙遠(yuǎn)的宇宙中。或者還可以借助曲速引擎,以實(shí)現(xiàn)不違背相對(duì)論的超光速飛行。

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