探索：光速旅行的秘密是什麼？（圖）

發表：2008-03-28 02:09

神秘的宇宙充滿了各式各樣的疑問，人類一直在夢想著如何探尋和觸摸神秘的宇宙。但是一系列的問題一直困擾著我們人類，面對浩瀚的宇宙我們到底能做些什麼？是否真的有一個宇宙與我們所處的宇宙相對應而存在（平行宇宙）？是否在別的星系中存在高級智慧生命？如果有外星生命存在的星系，我們人類能夠到達那裡嗎？歸根結底，要探索和解開這些奧秘，人類必須要具備在太空旅行的能力，光速旅行就是最好也是最有可能實現的一種方式。

    到目前為止，雖然人類的科學技術還無法製造超光速飛行器來實現光速旅行，但是，至少我們從科幻小說《星際迷航》和《時間機器》等優秀作品中可以看到光速旅行的的希望。這些作品探討了時間旅行、心靈運輸以及超光速飛行的可行性。但是這些假想如何才能變為現實呢？光速旅行到底僅僅是科幻想像，還是存在理論上的可行性呢？在"星際迷航"中，超光速飛船到底是如何工作的呢？

    光速旅行讓時間"遲到"

    對於光速旅行來說，最為突出的矛盾就是如果飛船僅僅以光速飛行，那麼從一個銀行系到另一個銀河系將要花費上百甚至上千年的時間。例如說，如果飛船以光速飛行，從地球到它所處的銀河系的中心將要花費二萬五千年的時間。如果是這樣的話，太空旅行毫無意義，所以超光速飛行器的發明是解決這一矛盾的關鍵。

    科學家藉助愛因斯坦的關於時間和空間的理論，結合愛因斯坦的相對論理論中著名的兩個假設條件：光速不變，即不論何時何地，在何種條件下進行測量，光速永遠都是三十萬千米每秒；所有勻速運動狀態的物體適用於同樣的物理定律。通過用高速火箭發射原子鐘進行實驗，證實了時間會"遲到"現象的存在，當原子鐘落回地球時，科學家發現它確實比地面上的鐘慢了一點。

    這也就意味著如果超光速飛行器的速度越超過光速，那麼時間就變得越慢。如此推斷，超光速飛行器所要花費的二萬五千光年的時間，實際可能僅僅是10年而已！那麼實現星系間的交流，從一個銀河系的中心到另外一個"銀河系"的中心往返一次將要耗費的時間，將有可能超乎尋常的短，在光速旅行的時候，時間會"遲到"。這也證明了光速旅行在理論上是可以實現的。（註：原文如此）

    光速旅行----空間跳躍

    可以說光速旅行是探索宇宙的最為重要的手段。但是科學家認為，如果僅僅是超光速，並不能實現遠距離的空間旅行。人類的太空旅行必須還具有空間跳躍能力。在科學家的設計中，超光速飛船能夠使得時空彎曲，使得它後面的區域增大而前面的區域縮短，那麼飛船就不需要超光速飛行了。只要飛船能夠產生足夠大的引力場，那麼它就能以低速飛行來完成超遠距離使命，從一個空間迅速跳躍到另外一個空間。

    在科幻小說《星際迷航》的宇宙中，光速旅行正是通過空間跳躍來實現的。通過"物質----反物質"的相互作用，產生足夠的動力來實現空間跳躍。"物質----反物質"的作用能夠產生高能電漿體，高能電漿與彎曲時空作用後能夠在"企業"號周圍產生一個彎曲場，從而實現空間跳躍。

    製造一艘超光速飛船難嗎？

    現實世界中真的有可能製造出一艘超光速飛行的飛船嗎？

    美國物理學家米古爾·阿庫別瑞（Miguel Alcubierre）建議用"奇異"物質來製造這一飛船。"奇異"物質具有負能量，如果能夠發現或者製造出該物質，那麼產生強引力場來引起時空彎曲便變得十分可行。與此同時，還必須製造出相配套的動力裝置和儲備輕便的能源。根據理論物理學家勞倫斯·克勞斯博士的說法，如果想以半光速狀態飛行，那麼一艘飛船將需要載起相當於它自身重量80倍的氫。他建議在飛船上安裝一個氫收集裝置，當它飛行時能夠收集燃料，從而減輕載重量，但是克勞斯認為，這一裝置的設計長度大約為25英里。所以，製造光速飛船還必須先製造出"合適的"發動機和燃料。

    科學家還指出，製造一艘超光速飛船還必須解決"空間跳躍"這個關鍵點，空間跳躍是通過物質與反物質相互作用來產生動力的。但是宇宙中的反物質並不常見，我們必須人為的製造它，目前在美國費米國家加速器實驗室已經能製造反物質。但按照該實驗室1小時產生5000萬反光子的速度，產生一個小的反物質----光球就需要10萬個這樣的實驗室。從目前的技術來看，產生足夠的反物質來彎曲時空似乎是不可能的。

    可見，製造飛船的"奇異"物質，與飛船配套的"合適的"發動機和燃料，解決"空間跳躍"的反物質，這些都是製造光速飛船的基本條件。

    雖然近期內人類的科學技術還不足以達到製造能夠彎曲時空的飛船的水平，但是這並沒有使得人類科學家停止向前的腳步。我們相信，總有一天人類一定能夠實現自由遨遊太空的美好願望，光速旅行一定可以實現。

来源:網易探索

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