小編的世界 優質文選 宇宙
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2023年6月29日 -
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自古以來,古人都有飛天、沖出地球的夢想。但是由於技術限制,或者說生產力滯後,這種想法就只能誕生於各種文學作品中,從而衍生出一系列的神話傳說等。
在歷經數千年的發展探索之後,人類終於在18世紀60年代迎來了生產力的變革。而從人類步入高效的工業時代起,一個難以回避的問題便出現了,這個問題就是能源。
眾所周知,能源是工業社會發展的核心和推動。若工業發展一旦失去能源,輕則停滯不前,重則反向倒退。
更為主要的是,種種跡象表明,浩瀚的宇宙才是人類的未來,而想要探索宇宙就要依賴航天工業的發展。
一旦整體工業發展停滯,人類將徹底失去未來。這個嚴重的問題顯然引起了許多人的注意,於是一個值得思考的問題便出現了:人類永遠無法走出太陽系嗎?
事實上,決定人類能不能走出太陽系的,不僅僅是地球剩餘的資源,還受到幾個非常重要的客觀因素影響。例如,距離尺度能源等級,宇宙飛船材料,人類身體素質,壽命等等。
首先來看看空間距離,宇宙空間都是以光年為距離單位的。經過數百年的研究觀察,科學家們計算出太陽的引力範圍約2光年。
可以想象一下,在如此龐大的距離尺度下,人類真的能走出太陽系嗎?更何況,人類即便歷經千辛萬苦走出了太陽系,也並不能立馬找到落腳點。
不過奇怪的是,NASA發現在太陽系邊緣地帶,好像有一股無形的力量在阻止人類探索太陽系之外的一切事物。
一切物質在抵達太陽系邊緣之後,都會莫名其妙開始減速,而且如果從太陽系邊緣拍攝太陽系內部的話,竟然看不到發光的太陽。
科學家也推測,柯伊伯帶甚至是太陽系邊緣,存在著大量的暗星甚至是黑洞。在過去的30多年時間裏,NASA一直試圖解開太陽系邊緣的真相,卻發現太陽系似乎是一個被封閉的星系,人類想要突破很難。
除了距離尺度之外,決定人類是否能夠走出太陽系的,還有能源等級。在數千年的文明發展中,人類的生產力共經歷了三次重大變革。
然而若拋開三次變革帶來的好處,從更深的層次看他們,不難發現,這三次變革本質上都是對化學能的使用,也就是對分子層面能量的使用。而比分子層面更深的原子能,人類直到今天了解的還只是皮毛,就更別提充分利用了。
然而是否能完全掌握原子層面的能量是極為重要的,畢竟它就是人類離開太陽系的關鍵,而之所以它是關鍵,主要是因為化學能的上限很低。
那麼,究竟低到了什麼程度呢?
喬爾科夫斯基公式告訴我們,即便將地球上所有的化石能源全部點燃,產生的能量也無法將一座大山送離地球。
在更高的原子水平上,人類仍然知之甚少。例如將持續50年的受控核聚變,無法以更高的能量轉換率來掌握能量,意味著人類永遠無法飛出太陽系。因為傳統的化學能,不僅能量轉化率低,而且上限也低,根本無法支持長距離的星際旅行。
當然,掌握可控核聚變是遲早的事,這也是人們期待的最理想能源。飛船的長距離星際旅行一方面是推進能量的問題,另一方面是制造材料的問題。
為了減少能量消耗,用於制造宇宙飛船的材料必須又輕又薄。宇宙到處都是各種漂浮的灰塵,一旦宇宙飛船進入了高速狀態,無害的塵埃將成為具有巨大破壞力的子彈。
因此宇宙飛船的材料必須極其堅固,至少它能在宇宙中持續千年。根據目前材料科學的發展,這種又薄又輕又非常堅固的材料根本沒有被開發出來,甚至將來也不可能開發出來。
事實上,如果拋開距離尺度和能源等級不看,那麼,制約人類離開太陽系的只剩下了人類的身體素質和壽命。
人類的身體其實是非常脆弱的,這種碳基人體根本不適合星際旅行。人體對環境要求極高,而且為了保持身體的活力和健康,每天必須補充數百種微量元素,而攜帶這些東西將直接影響飛船的存儲空間。
當所有的一切全部滿足之後,一個對人類來說幾乎是不可逾越的鴻溝又擺在了面前,它就是壽命。
以宇宙動輒幾光年的距離尺度來看,人類幾十年的短暫壽命根本無法征服這類距離。科幻片中的冷凍休眠,其實NASA研究過這項技術。通過藥物使人體休眠,降低新陳代謝,從而減少基本消耗,但並不能增加人的壽命。
總而言之,小編認為,以人類目前的科技水平來看,想要離開太陽系幾乎沒有一絲可能。可能在掌握某種理論成熟,並且能夠投入到實際運用之中,才能離開太陽系的懷抱。但是更讓人難以置信的是,由於宇宙的基本規則的限制。