估計任誰都做過這么一個夢，想象自己乘坐著一艘拉風(fēng)的飛船，行駛在廣闊的星海之中。透過艙室的透明玻璃，你馬上就可以融進宇宙之中，雖然太空沒有風(fēng)，但是行駛在宇宙之中，本身就是一件很拉風(fēng)的事情。

然而，夢醒了，你還是那個居住在地球上的小瘦猴子。

有的時候，你或許也會忍不住去想，自己什么時候才能進入宇宙呢？自己什么時候，才能親眼見識生活的這個星球的全貌呢？

地球上大多數(shù)人，大概都有著這種想法。說到底，是因為我們心中始終有著對于自由的向往，宇宙，在當(dāng)下的世界，即代表了最高程度的自由。

其實，人類能夠飛上天也就不過一兩百年的事情。進入宇宙，更是才有幾十年。幾十年前，加加林能夠進入宇宙都算是驚天動地的大新聞。而現(xiàn)在，咱們?nèi)祟愐呀?jīng)有能力發(fā)射空間站，并在其中住上一段時間。

在某些樂觀主義者看來，雖然現(xiàn)在咱們不能夠進入宇宙，但萬一突然又來一輪科技爆炸呢？那個時候，等到咱們老了之后，說不定還能夠開展一太空游。假如科技再發(fā)展猛點，說不準(zhǔn)咱們就能夠在壽終正寢之后，買上一塊太空墓地，過上流浪地球的日子。

但是，對于現(xiàn)在的人類而言，這些都只是不現(xiàn)實的幻想。等到有能力大規(guī)模送人上天的那一刻，估計也就到了人類真正開啟太空時代的時候了。而到了那個時候，殖民外太空，才是時代的主題。

而現(xiàn)在在人類面前，不僅僅有技術(shù)困難，咱們在理論上一樣面臨著難關(guān)。除了光速這個難以突破的難題，還有另外一個限制。這個同為速度領(lǐng)域的限制，使得人類現(xiàn)在只能做夢想想太空時代。

現(xiàn)在，咱們就來詳細(xì)了解一下這些難題?；蛟S，在了解完這些問題之后，你會明白，為什么科幻小說里面的場景遲遲不能在現(xiàn)實生活中出現(xiàn)。

速度之殤

作為物理學(xué)上開宗立派的人物，愛因斯坦是我們在談?wù)撚钪娴臅r候，永遠(yuǎn)繞不開的一個人物。這么多年了，也沒見誰能夠在相對論之外另外開辟出一塊領(lǐng)地?？梢哉f，只要想探索宇宙，咱們就脫離不開相對論。

在相對論中，就有一個比較有趣的觀點。咱們看科幻小說，經(jīng)常能夠看到什么光速飛船之類的東西。然而，假如嚴(yán)格遵循相對論，這個世界上就不可能有光速飛船。愛因斯坦的質(zhì)能公式就說明了，如果你想要達(dá)到光速，你所需要的動能就是無限。

無限是個什么概念呢？滅霸夠猛了吧，一個人可以滅宇宙一半的生命體。但是涉及到無限，即使是滅霸都沒有用。換句話說，即使有一百個滅霸推著飛船前進，飛船的速度都不可能達(dá)到光速。

當(dāng)然了，假如你是一個非常規(guī)物體，說不準(zhǔn)就有機會脫離光速的限制了。比如，你不具備任何的質(zhì)量，你是一個光子。那么，你就可以在速度方面隨便造，想要有多快就可以飛多快，達(dá)到光速都沒人可以限制你。

咱們這些小瘦猴子雖然質(zhì)量挺小，但是跟電子這些比起來，那就是難以想象的龐然大物了。人電子也只能被加速到99%光速，你一個小瘦猴子憑什么就想達(dá)到光速？

因此，在小說《三體》里面，人家三體科技水平夠高了，但是設(shè)計出的飛船，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不可能達(dá)到光速級別?，F(xiàn)在的人類，設(shè)計出的飛行器極限速度也不過百分之一光速。說到光速，那就只能眼巴巴的想著。

而在光速的前面，還有一個名為GZK極限的東西。假如不能解決這個理論問題，我們?nèi)祟愑肋h(yuǎn)別想設(shè)計出接近光速的飛行器。

所謂的GZK極限，其實在上個世紀(jì)60年代才出現(xiàn)的一種理論，指的是在宇宙中飛行的粒子、射線其極限速度不能超過一個固定的值。超過這個固定值的物體，CMB輻射的粒子就會開始發(fā)揮作用，對該物體進行阻礙。

為什么會出現(xiàn)這種情況呢？按照科學(xué)家的解釋，CMB——即宇宙背景輻射之中，存在大量的粒子，這些粒子是宇宙大爆炸的產(chǎn)物，廣泛存在于宇宙之中。當(dāng)物質(zhì)超過了GZK極限，物質(zhì)就會跟CMB粒子發(fā)生作用，原本的動能會大幅下降，減少的能量，則被用來形成新的介子。一直到物體的動能降低到GZK極限之下，這種反應(yīng)才會結(jié)束。

翻譯成我們常用的話，就是宇宙中存在一張鋼絲網(wǎng)。這道網(wǎng)彈性極大，你就這樣去碰他，他沒有什么反應(yīng)。但是一旦你到達(dá)某個極限，這張網(wǎng)就會開始阻礙你的運動，并且不斷磨損你的表皮。一直到你痛了，開始慢下來了，這張網(wǎng)才不會跟你作用。

假如有一天，我們?nèi)祟愅蝗恢Ю馄饋砹耍拦馑亠w船應(yīng)該怎么制作了，咱們也不可能在宇宙中以光速航行。原因就在于此，超過GZK極限，飛行器甚至?xí)媾R粉碎的危險。那個時候，你可能人在飛船里面坐著，還沒反應(yīng)過來，就在一片祥和之中，看著自己的身體化為一堆粒子。這種過程，是相當(dāng)痛苦的。

GZK問題相當(dāng)難以突破，因為這就是基本規(guī)則。但是，群星的吸引力是沒法抵擋的。咱們?nèi)祟惒豢赡苡肋h(yuǎn)窩在地球這一畝三分地。有沒有什么辦法，能夠讓我們既能實現(xiàn)星際旅行，又能夠活著到達(dá)目的地呢？

智者百謀

這里，咱們還是得提到小說《三體》。要不為啥說人家《三體》牛呢，用一個簡單的說法，人大劉就可以將抽象的概念解釋得明明白白。根據(jù)相對論，宇宙并不是平坦的平面，而是受到星體質(zhì)量影響的，處處存在曲面的空間。

既然實體物質(zhì)無法達(dá)到光速，那么咱們就換個想法，別想著自己去動，而是讓別人牽著你動。就像騎馬，你沒法達(dá)到那么快的速度，但是馬可以啊。物質(zhì)不能突破光速，但是空間是可以的啊。

因此，在上個世紀(jì)九十年代，科學(xué)家提出了一種設(shè)想，假如能夠讓時空推著咱們前行，咱們就能夠?qū)崿F(xiàn)突破光速的宏偉目標(biāo)。你看，突破光速的其實不是我，而是推著我前行的時空。這么做，咱們就就不違反相對論了嘛。

這是一個很合理的設(shè)想，就是有幾個小難點。第一個難點，就是你怎么做到在飛船周圍產(chǎn)生一個平穩(wěn)的時空？第二，就是你應(yīng)該以什么樣的結(jié)構(gòu)去設(shè)計飛船，從而實驗這一計劃？

想要征服時空，就需要大力出奇跡。而出力需要的能量，絕對不是人類目前能夠弄出來的。根據(jù)計算，想要實現(xiàn)曲率飛行，一次所需的能量，就得消耗一整顆木星的質(zhì)量。好嘛，這么一計算，太陽系的這幾顆行星全拿來用，也只夠人類飛幾次而已。這已經(jīng)不是一般的敗家，流浪地球的野心都沒有這么大。

因此，到目前為止，也沒有任何人敢瘋狂地說自己能夠設(shè)計出曲率飛船。也就只有《星際迷航》這部科幻電影，讓我們能夠見識曲率飛船的魅力。

不過，這個猜想確實是很有魅力。因此，再這個設(shè)想的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了一種新的設(shè)想，就是咱們不需要一個包裹著飛船的空間了，咱們就改變屁股后面的時空曲率，讓前面的時空曲率拉著咱們前行。

大劉的曲率飛船假設(shè)就來源于此。這么一來，就不需要那么恐怖的能量了。不過，這也是一個難以實現(xiàn)的想法。依照目前人類的科技水平，估計還得等上不知道多少年，才能夠有那么一點希望。

而在曲率飛船之外，人們還有一種假設(shè)，就是利用蟲洞來進行星際旅行。

前文也說過，我們所在的宇宙并不是一個簡單的平面。真實的宇宙，可能更像是一個各處不盡相同，猶如綿延山體一樣的存在。

因此，愛因斯坦就假設(shè)了一種情況，在宇宙中，其實存在一種特殊的情況，即存在一種神奇的通道，這個通道可以連接宇宙的不同兩處，只要鉆進去，馬上就能夠從另外一處地方出來，中間跨越數(shù)光年甚至數(shù)千光年都不是問題。

電影《星際穿越》就描述過利用蟲洞進行星際旅行這一美好想象。這樣做，不需要人類尋找可持續(xù)使用的龐大能源，也不需要去挑戰(zhàn)gzk口下面。在需要找到一個可供穿越的蟲洞，人類就能完成星際航行。

但是，蟲洞旅行仍然面臨著巨大問題。在目前的科學(xué)體系中，蟲洞始終只是一種理論上的存在，是通過數(shù)學(xué)算出來的。但是，到底有沒有蟲洞，蟲洞會不會像黑洞一樣，摧毀所有的物質(zhì)，這都是未知的問題。

好嘛，既然短時間之類到達(dá)目的地難以實現(xiàn)，那我索性不管了，直接就耗費大量的時間，跟你這旅程耗上了。也不突破什么光速了，咱有多少速度就用多少速度，花個幾千年就花吧，只要能到達(dá)，那就是好事。

而這，也引出來第三個主流觀點：休眠旅行。

其實，也不要過于看低人類現(xiàn)在的科技水平。早幾年，我們就已經(jīng)證明了，人類是有能力將物品送上火星的。人好奇號都已經(jīng)在火星上飆車幾輪了，也不缺你這么一兩個人送上去。而人家旅行者號都飛出太陽系了，這也證明了，人類是有辦法克服第三逃逸速度的。

不過，送探測器是一回事，而送人上去又是另外一回事。人是碳基生物，而不是硅基生物，不能夠不吃飯的。一旦涉及到人，就不得不考慮后勤的問題。水得有吧？食物不能不帶吧？又不是逃難，生活必需品總得準(zhǔn)備吧？

一旦把這些全部考慮進去，一艘小小的飛船，要承載的東西可就太多了。現(xiàn)有的科技水平下，人類的能源利用率完全不足以搭載這些東西。非要去做，付出的代價是難以想象的。而能源利用率不是一朝一夕能夠改善的事情。

這個時候，休眠倉的作用就顯得相當(dāng)大了。自然界中，一旦冬天來臨，就有大量的動物開始進入冬眠狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，動物所消耗的能量就會大幅度減小。雖然人類沒有冬眠的習(xí)慣，但只要是科學(xué)能夠探明的原理，人類總有能力做到。

因此，一種基于冬眠所創(chuàng)立的概念開始被人重視。低溫休眠并不是什么新奇的概念，這些年的科幻片里，這個概念基本上都被人玩爛了。但凡有星際主題的電影，基本上都有低溫休眠倉的影子出現(xiàn)。

不過，低溫休眠雖然名聲極廣，相關(guān)的儀器也有很多，但是真正去做出來這么一個東西，卻相當(dāng)困難。

假如是淺度的睡眠，總是會有醒的時候。因此，低溫休眠必須是深度睡眠。根據(jù)設(shè)想，在低溫休眠的狀態(tài)下，人會進入一種低新陳代謝，且難以醒來的狀態(tài)下。進入這種裝填，也就不用擔(dān)心能量消耗的問題。

NASA就開始嘗試這么做了。幾年以前，NASA就公布了相關(guān)計劃，宣布將會建立低溫休眠倉，以滿足太空旅行的需求。

根據(jù)目前已有的概念，低溫休眠倉應(yīng)該不僅僅是一種用來睡覺的儀器。一旦進入星空之中，人類所花費的時間就不可能是幾天，而是數(shù)年，數(shù)百年。在這種情況下，人類身體勢必會出現(xiàn)變化。缺乏新陳代謝，人的身體固然能夠減少能量消耗，但是又怎么保持器官健康呢？

因此，休眠艙必須具備多重功能。除開最基本的維持冷藏功能，還應(yīng)該對人類身體進行檢測，并針對健康問題，制定出對應(yīng)的治療方案。

不過，低溫休眠肯定不是簡單粗暴把人丟進低溫環(huán)境就能夠做到的。在這個過程中，必須要考慮到冷凍過程對人類的傷害。除此之外，如何在最低損傷的情況下，喚醒休眠中的人類，這也是一個難以攻克的難題。

不過，根據(jù)NASA的聲明，似乎他們已經(jīng)將這個問題攻克得差不多了，甚至已經(jīng)建造了原型機。似乎，低溫倉已經(jīng)成為了一種馬上就能實現(xiàn)的概念。當(dāng)然，以上提到的種種，其實都是科幻的概念了。我們這個低級文明，都還沒有送人大規(guī)模上天的能力呢，又從何談起星際旅行呢？只能說，把一切交給時間了。

總結(jié)

對于星際航行保持熱情，其實是一件相當(dāng)好的事情。

從上個世紀(jì)開始，我們?nèi)祟惥瓦M入了一種新的狀態(tài)。愛因斯坦的相對論，讓我們得以看到真理之門的門檻。而冷戰(zhàn)時期的航空競賽，雖然背后政治意味滿滿，但是對人類的貢獻是實打?qū)嵉摹?/p>

而到了今天，對于我們中國人而言，星際旅行則代表著更多的東西。對于天空，咱們的老祖宗自古就有無窮的困惑。屈原的《天問》就是最好的代表。探索宇宙，對于我們而言，更像是一種使命的傳承。

因此，我們也可以看到，在進入新世紀(jì)之后，我們國家在航天事業(yè)上持續(xù)投入。其背后，就是對于宇宙的向往，也是對科技的向往。而在今天，已經(jīng)有例如天宮等空間站飛上天空，這一切，都彰顯著中國力量。

相比于上個世紀(jì)的航天競賽，今天的航天技術(shù)發(fā)展也有別的意味。進入新世紀(jì)，人口問題不斷增加，雖然陸地廣闊，但是架不住人口的增長。人類的未來在何處，在一段時間內(nèi)成為所有人的困惑。

也就是在這個情況下，外太空開始成為人類未來的希望。這些年來，我們也發(fā)現(xiàn)了不少的類地行星。這些行星，只要能夠達(dá)到，說不定就能成為人類理想的棲息地?？梢哉f，想要實現(xiàn)發(fā)展，想要再次進化，人類只能逼迫著自己走向宇宙。

人類最絕望的未來，就是在危機降臨時，才發(fā)現(xiàn)星際旅行是早就應(yīng)該完成的事情。而《流浪地球》只是一本科幻小說，現(xiàn)實里面，想要去制造行星發(fā)動機這樣的東西，肯定是不現(xiàn)實的，因此，布局星空，其實就是布局未來。

而在未來，我們肯定還會遇到更多的難題。GZK極限只是一個開始，并不可能就是唯一的問題。