當前位置: 華文世界 > 科學

銀河系直徑16萬光年,人類發展到什麽文明水平才可以飛出銀河系?

2024-03-28科學

前言:

宇宙,廣袤無垠,遠比我們所知道的還要遙遠。銀河系本身就宛如一座巨大的城市,而人類只是這座城市中的一粒塵埃,要飛出這座城市,無疑是一件非常艱巨的任務。那麽要到達目的地,人類需要發展到什麽文明水平呢?

一、旅程的開始。

要說起人類的星際旅行,那還得要從1957年蘇聯發射「斯普特尼克1號」說起,那是人類歷史上第一顆進入太空軌域的人造衛星。從那一刻起,人類的太空之夢拉開了帷幕,國與國之間也開始了一場激烈的太空競賽。1961年12月12日,前蘇聯太空人尤裏加加林成功進行了首次載人航天飛行,這一事件被載入了人類航天史冊,成為了人類航天事業的裏程碑。

隨後,美國太空人尚恩納爾德也順利進行了載人航天飛行,而後,各國紛紛發射「阿波羅」等計劃,人類的探月夢更是一發不可收拾。1969年7月21日,美國太空人阿姆斯壯攜帶著登月艙,成功降落在月球表面,人類歷史上第一次完成了載人登月任務,那一刻,成千上萬的人跪地祈禱,慶幸之余,人類的征服之心更是燃燒不已。

時至今日,人類的宇宙探索之路並未停滯,而是越走越遠,火星、木星都已經成為了人類探測目標,更有多個國家紛紛宣布進軍月球、火星,無人機、探測器的身影在各大星球之間若隱若現,這一切都在預示著人類星際旅行的開始。然而眼下最遙遠的人造飛行器,也只是在太陽系內徘徊,在距離我們最近的鄰居——半人馬座Alpha星也只是遙遙無期。那麽要離開我們所處的太陽系,飛向銀心,似乎還很遙遠,更別提飛出銀河系了。那究竟是什麽原因導致了這一切?

我們都知道,旅行者一號探測器從1977年發射至今,已經在太陽系內飛行了46年,但他也只是剛剛離開了我們的大本營,離開太陽系,更不用說要飛出銀河系。那麽這究竟是為什麽呢?

二、遙遠的路途。

所謂銀河系,就是由大量的恒星和星際物質構成的一個巨大系統,它像是一條由恒星和星際物質組成的河流,呈現出漂浮星雲的形態,而人類所處的太陽系,則是這條河中的一粒塵埃。銀河系從側面看去,呈現出一個扁平的形狀,直徑約為15-20萬光年,也就是說,即便以每秒30萬千米的光速來計算,要穿越這樣一條巨河,也至少需要12萬年左右的時間,而旅行者一號,他飛行的總裏程也才只有5.9個光年,可見要飛出銀河系有多麽的遙遠。

再看我們所處的太陽系,它也是一個龐大的系統,直徑就已經達到了9.6個光年,而且其中繞行著大量的天體,其中最大的天體——海王星,它半徑就達到了0.002光年,如果以人類目前的航行速度來計算,即便是在太陽系中飛行,也需要數年的時間。那麽可想而知,要從這樣一個龐大且擁擠的系統中脫離出來,飛向銀心,又是一條多麽艱辛的征程。

而要縮短這一旅程的時間,就必須使飛行器的速度更快,達到甚至超過光速的程度,只有這樣,才能夠在最短的時間內,穿越這一條巨河,抵達遙遠的目的地。可是要達到光速並不是一件容易的事,目前人類所知的最快速度是以光速來計算的,而當一個物體的運動速度越快時,其品質也會隨之增加,這就是質增效應,當物體的速度達到光速時,它的品質就會變為無窮大,這也就意味著,要將其加速至或是超過光速,就需要無窮大的能量,而這也是人類所無法承受的。

更重要的是,當物體以光速飛行時,時間也會變得異常緩慢,這就意味著,對於在光速以下運動的人來說,飛越銀河系,只需短短幾年時間,但對於地面上的人來說,這可能是數百年、甚至數千年的時間,這樣一來,就面臨著隔代傳承、資源消耗過於巨大、生命壽命無法支撐等一系列的問題。那既然無法達到光速,又如何能夠縮短這一旅程的時間呢?

三、未來的可能。

人類雖然無法達到或是超過光速,但科學家們也沒有放棄對這一目標的追求,畢竟只有探索未知,才能夠推動人類社會的發展。而在這一過程中,科學家們也相繼提出了一些看似不切實際,卻又似乎可行的方法,比如利用蟲洞和曲速穿越銀河系。

蟲洞,顧名思義,就是一種像是蚯蚓一樣的空間結構,它能夠在宇宙中創造出一種快速通道,讓物體能夠迅速穿越遙遠的空間,甚至是跨越星系的距離。而曲速則是一種透過改變空間結構來實作超光速旅行的方法,透過在前方壓縮空間,在後方進行膨脹,就能夠在不超過光速的情況下,讓飛船迅速抵達目的地。

盡管這些方法聽起來有些超脫現實,但也無可厚非,畢竟在我們看似平凡的生活中,也曾經有過科幻小說中的情節,比如智慧型手機、平板電腦等等,而這些看似不可能的方法,也未必不能夠在未來實作。那麽究竟要到達銀心,乃至是飛出銀河系,人類需要發展到什麽文明水平呢?

自1964年以來,人類對這一問題進行了思考和探討,直到一位來自蘇聯的天文學家,尼古拉卡爾達舍夫將其提出了,那就是卡爾達舍夫等級,他將宇宙文明劃分為三個階段;一級文明,它能夠充分利用並掌握母星的所有資源,不僅能夠實作飛行,還能夠戰勝大自然;二級文明,它已經擺脫了對母星的依賴,能夠自由地探索和利用星際能源;三級文明,它已經成為銀河系中的主宰,能夠自由地馳騁於各個星系之間。

那麽根據卡爾達舍夫等級,人類要想飛出銀河系,就必須要發展到三級文明,才能夠做到這一點。但是事實上,我們所處的地球,甚至連一級文明都尚未達到,這就讓人類的星際夢想顯得遙不可及,那麽我們究竟還要走多久,才能夠看到這一天呢?

筆者認為。

從人類進入太空開始,星際征程便已拉開序幕,而要達到銀心,飛出銀河系,無疑是一個前所未有的挑戰,但無論前方有多麽艱巨的任務,我們都不會退縮半步,因為只有不斷探索未知,就有無窮無盡的可能,而這一過程也必將激發人類潛在的能量,推動人類社會的進步。

目前,人類社會正處於科技爆炸的時代,各種前所未有的創新層出不窮,從某種程度上來說,我們離開銀心的目標已經越來越清晰,但這也無疑是一個漫長而艱辛的征途,我們不僅要克服種種技術難關,還要解決諸多倫理、道德問題,更要保護好我們的家園——地球。也許這一天不會很快到來,但只要我們齊心協力,勇往直前,那麽無疑會讓我們的夢想照亮星空,指引我們走向更加美好的未來!