宇宙中有超越光速的物質(zhì)嗎？或許有，但我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，所以光是目前為止宇宙中的速度天花板。人類無(wú)數(shù)次幻想，當(dāng)我們能夠達(dá)到光速，會(huì)開(kāi)啟怎樣的星際旅途。可是，光速是這么容易就達(dá)到的嗎？

人類目前最快的飛行器是帕克太陽(yáng)探測(cè)器，它的速度為每小時(shí)39.3萬(wàn)千米。就是這樣的速度，也無(wú)法看見(jiàn)光速的尾巴，人類離光速飛行還很遠(yuǎn)。這還不是最絕望的，早在100多年前，愛(ài)因斯坦就告訴世人，不要說(shuō)超越光速了，就連接近光速都是很難的。那么，究竟是什么在限制人類的速度？

星際航行

我們的目標(biāo)是星辰大海，成為了很多人的口頭禪。的確，雖然人現(xiàn)在還住在地球上，但是心卻飛向了宇宙最深處。幾乎所有人都認(rèn)為，我們最終會(huì)離開(kāi)地球，前往新的星球，開(kāi)啟新的生活。

可是，宇宙是人類想去就能去的嗎？從上個(gè)世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星進(jìn)入太空開(kāi)始，人類便開(kāi)始了星辰大海的計(jì)劃。如果以人類到達(dá)的位置來(lái)看，我們未能突破地月系，人類目前登上的地外天體就只有月球。

如果以人造探測(cè)器到達(dá)的舉例來(lái)看，旅行者號(hào)已經(jīng)脫離了狹義范圍上的太陽(yáng)系，但還沒(méi)有完全脫離太陽(yáng)的控制范圍。

也就是說(shuō)人類忙活了60多年，還是沒(méi)能徹底離開(kāi)我們的搖籃，這就像一個(gè)嬰兒翻出了自己的搖籃，但是他不能走遠(yuǎn)，只能扶著搖籃的邊緣顫顫巍巍地站著，人類就是這個(gè)小嬰兒。我們離自己的最終目標(biāo)還有非常非常遠(yuǎn)的距離要走。

可是按照人類現(xiàn)在的速度，這些距離應(yīng)該如何縮短？像公里這樣的單位，在太陽(yáng)系內(nèi)還可以用一用，一旦離開(kāi)太陽(yáng)系，公里無(wú)法滿足這些距離的表示。宇宙的距離，光年說(shuō)了算！

光年是宇宙的距離單位，用最快的物質(zhì)光為載體，串聯(lián)起天體與天體。有了光年，任何天體的大小都不是問(wèn)題，人類甚至通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，得到了宇宙的直徑為大約960億光年。距離我們最近的恒星是比鄰星，大約4.3光年。

4.3光年放在宇宙中也就是隔壁與隔壁，但就是這樣一個(gè)“小小”的距離，人類現(xiàn)在都觸摸不到。于是，一個(gè)大膽的計(jì)劃出現(xiàn)在了人類的目標(biāo)里，那就是光速飛行，穿越星際。

速度極限

人類的飛行器速度為何如此難以提速，是因?yàn)槟芰康墓?yīng)。地球上的物體，都有其自己的速度極限無(wú)法突破。這里面涉及到了能量轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，我們無(wú)法百分之百利用能量。生物通過(guò)食物為身體提供能量，這些食物并不會(huì)被完全利用。

其中一部分會(huì)用于維持身體運(yùn)行，還有一部分會(huì)被直接排出體外，只能極少數(shù)能量被用于加速狂奔。同理，人類創(chuàng)造的飛行器，模擬了我們的生理機(jī)能。燃料燃燒產(chǎn)生了熱能，這些熱能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)飛行器，但是更多的熱能是被散發(fā)了出去。

這也是為什么發(fā)射探測(cè)器，需要比它大十倍以上的火箭運(yùn)輸，光推進(jìn)器就有好幾個(gè)，里面裝滿了燃料。不過(guò)宇宙中沒(méi)有重力，因此失去了能量的飛行器只能維持原有的路線，按照燃料耗盡那一刻的速度，繼續(xù)前進(jìn)。

如果前方是一顆小行星，它就頭也不回地一頭扎進(jìn)去；如果遇上引力大的天體，它便可能被俘獲，成為一顆衛(wèi)星；而它與地球聯(lián)系的儀器，會(huì)在能量耗盡后罷工，永遠(yuǎn)失去聯(lián)系。

因此能量成為了目前限制人類速度的阻礙。不過(guò)理論上，人類是可以解決這個(gè)問(wèn)題，那便是可控核能。人類已經(jīng)能夠利用核聚變和核裂變的能量，只不過(guò)目前無(wú)法控制。

科學(xué)家提出了一個(gè)核能電池計(jì)劃，所謂核聚變，是指小質(zhì)量原子結(jié)合成為大質(zhì)量的原子，而裂變是大質(zhì)量原子分裂成為多個(gè)小質(zhì)量原子。如果，人類可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)，讓核聚變和核裂變交替進(jìn)行，那么只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)能量，便可以將這個(gè)反應(yīng)無(wú)窮無(wú)盡地進(jìn)行下去。

可是，克服了能量的提供，人類真的就離光速更近了嗎？這個(gè)問(wèn)題，1905年的愛(ài)因斯坦就已經(jīng)回答了，提高速度，是要付出代價(jià)的。

光速之墻

光是宇宙速度天花板，是人類無(wú)法接近的存在，因?yàn)樵娇拷馑伲镔|(zhì)的質(zhì)量就會(huì)增加。在愛(ài)因斯坦之前，物理學(xué)認(rèn)為物體的質(zhì)量是亙古不變的，它是一個(gè)常理。

但是愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論卻指出，當(dāng)物體的速度越快，它的質(zhì)量就會(huì)越大，質(zhì)量是會(huì)變化的。我們?cè)诘厍蛏系乃俣龋谟钪嬷芯褪恰盀觚敗奔?jí)別的存在，因此無(wú)論怎樣提高，質(zhì)量的變化很小，可以忽略不計(jì)。

如果速度達(dá)到光速，那物體的質(zhì)量會(huì)是原來(lái)的幾何倍，根本無(wú)法想象。如果是人以這樣的速度前行，人恐怕會(huì)承受不住自己的質(zhì)量，先一步死亡。事實(shí)上，不要說(shuō)完全達(dá)到光速，只需要到達(dá)光速的86.8%，物體的質(zhì)量就會(huì)超越人類的一切承受范圍。

不管是人本身還是探測(cè)器，都無(wú)法突破這個(gè)限制。也就是說(shuō)，想要超光速，首先得考慮如何突破光速的86.8%，這才是我們真正的阻礙。

除了這個(gè)阻礙，人類還有一個(gè)問(wèn)題要克服，宇宙中的存在著大量的粒子，當(dāng)飛行器高速飛行，這些粒子就會(huì)與之發(fā)生摩擦，我們的飛行器如何保證安全？

更重要的是，就算人類突破了阻礙達(dá)到了光速，根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，超過(guò)光速時(shí)空就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)分離，我們可以看到過(guò)去的事情，這個(gè)時(shí)候，飛行器與我們已經(jīng)不在同一個(gè)時(shí)空了。我們?nèi)绾谓邮芩鼈骰貋?lái)的信號(hào)？

“無(wú)盡”的宇宙

除了速度無(wú)法跨越天花板級(jí)別的阻礙，我們的宇宙還在不斷膨脹。宇宙的歷史大約146億年，但是宇宙的直徑卻有960億光年，由此可以算出宇宙的平均膨脹速度。

科學(xué)家們推測(cè)，宇宙的膨脹并不是規(guī)律的，有時(shí)會(huì)快有時(shí)會(huì)慢，驅(qū)動(dòng)膨脹的能量是我們目前不知道的暗物質(zhì)。因此，我們所說(shuō)的天體之間的距離，永遠(yuǎn)不是真實(shí)的距離，因?yàn)檫@個(gè)距離每時(shí)每刻都在改變，且越離越遠(yuǎn)。

人類想要前往其他星球，可這個(gè)星球正在遠(yuǎn)離我們。就連我們和太陽(yáng)的距離，都在一點(diǎn)點(diǎn)的變遠(yuǎn)。最悲催的場(chǎng)景莫過(guò)于，我們開(kāi)足馬力朝著另一個(gè)“地球”前進(jìn)，而它與我們，正在逐漸遠(yuǎn)離。就像一顆膨脹皮球上的兩只螞蟻，永遠(yuǎn)都看不見(jiàn)彼此。

新的方式

既然光度如此難以突破，我們還有什么其他辦法星際航行呢？人類想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須克服時(shí)間與空間的阻礙。

首先是時(shí)間，即便是光速，在面對(duì)開(kāi)普勒22b等“超級(jí)地球”時(shí)，也要耗費(fèi)600多年的時(shí)間，一個(gè)人的壽命無(wú)法等到那一天，只能在移民過(guò)程中一代代傳承等待，這樣的星際移民已經(jīng)沒(méi)有任何意義。

而空間上，則要避免在過(guò)程中遇到黑洞。宇宙比人類想象的擁擠，密密麻麻布滿了各種天體，黑洞是引力最大的天體，光速的物質(zhì)也無(wú)法逃脫它。

有一項(xiàng)技術(shù)可以避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和空間上遭遇黑洞，那就是蟲(chóng)洞技術(shù)。蟲(chóng)洞是連接一個(gè)時(shí)空與另一個(gè)時(shí)空的隧道。利用蟲(chóng)洞技術(shù)，無(wú)需將速度提到光速便可以在其中穿梭。這個(gè)穿梭不僅包括了空間上的連接，還有時(shí)間上的不同，我們甚至可以通過(guò)蟲(chóng)洞與過(guò)去的人對(duì)話。

還有一種技術(shù)可以直接跨過(guò)光速的阻礙，那就是空間折疊。有一個(gè)問(wèn)題，一只螞蟻如何用一天的時(shí)間從北京到紐約。除了舍命搭乘飛機(jī)，還可以從地圖上的北京走到地圖上的紐約。空間折疊就如同這個(gè)螞蟻?zhàn)叩貓D一樣，將兩點(diǎn)之間折疊，縮短這其中的距離。即便是一只螞蟻，也可以從地球前往想去的星球。

標(biāo)簽： 速度限制