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银河系直径16万光年,人类发展到什么文明水平才可以飞出银河系?

2024-03-28科学

前言:

宇宙,广袤无垠,远比我们所知道的还要遥远。银河系本身就宛如一座巨大的城市,而人类只是这座城市中的一粒尘埃,要飞出这座城市,无疑是一件非常艰巨的任务。那么要到达目的地,人类需要发展到什么文明水平呢?

一、旅程的开始。

要说起人类的星际旅行,那还得要从1957年苏联发射「斯普特尼克1号」说起,那是人类历史上第一颗进入太空轨道的人造卫星。从那一刻起,人类的太空之梦拉开了帷幕,国与国之间也开始了一场激烈的太空竞赛。1961年12月12日,前苏联宇航员尤里加加林成功进行了首次载人航天飞行,这一事件被载入了人类航天史册,成为了人类航天事业的里程碑。

随后,美国宇航员肖恩纳尔德也顺利进行了载人航天飞行,而后,各国纷纷发射「阿波罗」等计划,人类的探月梦更是一发不可收拾。1969年7月21日,美国宇航员阿姆斯特朗携带着登月舱,成功降落在月球表面,人类历史上第一次完成了载人登月任务,那一刻,成千上万的人跪地祈祷,庆幸之余,人类的征服之心更是燃烧不已。

时至今日,人类的宇宙探索之路并未停滞,而是越走越远,火星、木星都已经成为了人类探测目标,更有多个国家纷纷宣布进军月球、火星,无人机、探测器的身影在各大星球之间若隐若现,这一切都在预示着人类星际旅行的开始。然而眼下最遥远的人造飞行器,也只是在太阳系内徘徊,在距离我们最近的邻居——半人马座阿尔法星也只是遥遥无期。那么要离开我们所处的太阳系,飞向银心,似乎还很遥远,更别提飞出银河系了。那究竟是什么原因导致了这一切?

我们都知道,旅行者一号探测器从1977年发射至今,已经在太阳系内飞行了46年,但他也只是刚刚离开了我们的大本营,离开太阳系,更不用说要飞出银河系。那么这究竟是为什么呢?

二、遥远的路途。

所谓银河系,就是由大量的恒星和星际物质构成的一个巨大系统,它像是一条由恒星和星际物质组成的河流,呈现出漂浮星云的形态,而人类所处的太阳系,则是这条河中的一粒尘埃。银河系从侧面看去,呈现出一个扁平的形状,直径约为15-20万光年,也就是说,即便以每秒30万千米的光速来计算,要穿越这样一条巨河,也至少需要12万年左右的时间,而旅行者一号,他飞行的总里程也才只有5.9个光年,可见要飞出银河系有多么的遥远。

再看我们所处的太阳系,它也是一个庞大的系统,直径就已经达到了9.6个光年,而且其中绕行着大量的天体,其中最大的天体——海王星,它半径就达到了0.002光年,如果以人类目前的航行速度来计算,即便是在太阳系中飞行,也需要数年的时间。那么可想而知,要从这样一个庞大且拥挤的系统中脱离出来,飞向银心,又是一条多么艰辛的征程。

而要缩短这一旅程的时间,就必须使飞行器的速度更快,达到甚至超过光速的程度,只有这样,才能够在最短的时间内,穿越这一条巨河,抵达遥远的目的地。可是要达到光速并不是一件容易的事,目前人类所知的最快速度是以光速来计算的,而当一个物体的运动速度越快时,其质量也会随之增加,这就是质增效应,当物体的速度达到光速时,它的质量就会变为无穷大,这也就意味着,要将其加速至或是超过光速,就需要无穷大的能量,而这也是人类所无法承受的。

更重要的是,当物体以光速飞行时,时间也会变得异常缓慢,这就意味着,对于在光速以下运动的人来说,飞越银河系,只需短短几年时间,但对于地面上的人来说,这可能是数百年、甚至数千年的时间,这样一来,就面临着隔代传承、资源消耗过于巨大、生命寿命无法支撑等一系列的问题。那既然无法达到光速,又如何能够缩短这一旅程的时间呢?

三、未来的可能。

人类虽然无法达到或是超过光速,但科学家们也没有放弃对这一目标的追求,毕竟只有探索未知,才能够推动人类社会的发展。而在这一过程中,科学家们也相继提出了一些看似不切实际,却又似乎可行的方法,比如利用虫洞和曲速穿越银河系。

虫洞,顾名思义,就是一种像是蚯蚓一样的空间结构,它能够在宇宙中创造出一种快速通道,让物体能够迅速穿越遥远的空间,甚至是跨越星系的距离。而曲速则是一种通过改变空间结构来实现超光速旅行的方法,通过在前方压缩空间,在后方进行膨胀,就能够在不超过光速的情况下,让飞船迅速抵达目的地。

尽管这些方法听起来有些超脱现实,但也无可厚非,毕竟在我们看似平凡的生活中,也曾经有过科幻小说中的情节,比如智能手机、平板电脑等等,而这些看似不可能的方法,也未必不能够在未来实现。那么究竟要到达银心,乃至是飞出银河系,人类需要发展到什么文明水平呢?

自1964年以来,人类对这一问题进行了思考和探讨,直到一位来自苏联的天文学家,尼古拉卡尔达舍夫将其提出了,那就是卡尔达舍夫等级,他将宇宙文明划分为三个阶段;一级文明,它能够充分利用并掌握母星的所有资源,不仅能够实现飞行,还能够战胜大自然;二级文明,它已经摆脱了对母星的依赖,能够自由地探索和利用星际能源;三级文明,它已经成为银河系中的主宰,能够自由地驰骋于各个星系之间。

那么根据卡尔达舍夫等级,人类要想飞出银河系,就必须要发展到三级文明,才能够做到这一点。但是事实上,我们所处的地球,甚至连一级文明都尚未达到,这就让人类的星际梦想显得遥不可及,那么我们究竟还要走多久,才能够看到这一天呢?

笔者认为。

从人类进入太空开始,星际征程便已拉开序幕,而要达到银心,飞出银河系,无疑是一个前所未有的挑战,但无论前方有多么艰巨的任务,我们都不会退缩半步,因为只有不断探索未知,就有无穷无尽的可能,而这一过程也必将激发人类潜在的能量,推动人类社会的进步。

目前,人类社会正处于科技爆炸的时代,各种前所未有的创新层出不穷,从某种程度上来说,我们离开银心的目标已经越来越清晰,但这也无疑是一个漫长而艰辛的征途,我们不仅要克服种种技术难关,还要解决诸多伦理、道德问题,更要保护好我们的家园——地球。也许这一天不会很快到来,但只要我们齐心协力,勇往直前,那么无疑会让我们的梦想照亮星空,指引我们走向更加美好的未来!