探索：光速旅行的秘密是什么？（图）

发表：2008-03-28 02:09

神秘的宇宙充满了各式各样的疑问，人类一直在梦想着如何探寻和触摸神秘的宇宙。但是一系列的问题一直困扰着我们人类，面对浩瀚的宇宙我们到底能做些什么？是否真的有一个宇宙与我们所处的宇宙相对应而存在（平行宇宙）？是否在别的星系中存在高级智慧生命？如果有外星生命存在的星系，我们人类能够到达那里吗？归根结底，要探索和解开这些奥秘，人类必须要具备在太空旅行的能力，光速旅行就是最好也是最有可能实现的一种方式。

    到目前为止，虽然人类的科学技术还无法制造超光速飞行器来实现光速旅行，但是，至少我们从科幻小说《星际迷航》和《时间机器》等优秀作品中可以看到光速旅行的的希望。这些作品探讨了时间旅行、心灵运输以及超光速飞行的可行性。但是这些假想如何才能变为现实呢？光速旅行到底仅仅是科幻想象，还是存在理论上的可行性呢？在"星际迷航"中，超光速飞船到底是如何工作的呢？

    光速旅行让时间"迟到"

    对于光速旅行来说，最为突出的矛盾就是如果飞船仅仅以光速飞行，那么从一个银行系到另一个银河系将要花费上百甚至上千年的时间。例如说，如果飞船以光速飞行，从地球到它所处的银河系的中心将要花费二万五千年的时间。如果是这样的话，太空旅行毫无意义，所以超光速飞行器的发明是解决这一矛盾的关键。

    科学家借助爱因斯坦的关于时间和空间的理论，结合爱因斯坦的相对论理论中著名的两个假设条件：光速不变，即不论何时何地，在何种条件下进行测量，光速永远都是三十万千米每秒；所有匀速运动状态的物体适用于同样的物理定律。通过用高速火箭发射原子钟进行实验，证实了时间会"迟到"现象的存在，当原子钟落回地球时，科学家发现它确实比地面上的钟慢了一点。

    这也就意味着如果超光速飞行器的速度越超过光速，那么时间就变得越慢。如此推断，超光速飞行器所要花费的二万五千光年的时间，实际可能仅仅是10年而已！那么实现星系间的交流，从一个银河系的中心到另外一个"银河系"的中心往返一次将要耗费的时间，将有可能超乎寻常的短，在光速旅行的时候，时间会"迟到"。这也证明了光速旅行在理论上是可以实现的。（注：原文如此）

    光速旅行----空间跳跃

    可以说光速旅行是探索宇宙的最为重要的手段。但是科学家认为，如果仅仅是超光速，并不能实现远距离的空间旅行。人类的太空旅行必须还具有空间跳跃能力。在科学家的设计中，超光速飞船能够使得时空弯曲，使得它后面的区域增大而前面的区域缩短，那么飞船就不需要超光速飞行了。只要飞船能够产生足够大的引力场，那么它就能以低速飞行来完成超远距离使命，从一个空间迅速跳跃到另外一个空间。

    在科幻小说《星际迷航》的宇宙中，光速旅行正是通过空间跳跃来实现的。通过"物质----反物质"的相互作用，产生足够的动力来实现空间跳跃。"物质----反物质"的作用能够产生高能等离子体，高能等离子与弯曲时空作用后能够在"企业"号周围产生一个弯曲场，从而实现空间跳跃。

    制造一艘超光速飞船难吗？

    现实世界中真的有可能制造出一艘超光速飞行的飞船吗？

    美国物理学家米古尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）建议用"奇异"物质来制造这一飞船。"奇异"物质具有负能量，如果能够发现或者制造出该物质，那么产生强引力场来引起时空弯曲便变得十分可行。与此同时，还必须制造出相配套的动力装置和储备轻便的能源。根据理论物理学家劳伦斯·克劳斯博士的说法，如果想以半光速状态飞行，那么一艘飞船将需要载起相当于它自身重量80倍的氢。他建议在飞船上安装一个氢收集装置，当它飞行时能够收集燃料，从而减轻载重量，但是克劳斯认为，这一装置的设计长度大约为25英里。所以，制造光速飞船还必须先制造出"合适的"发动机和燃料。

    科学家还指出，制造一艘超光速飞船还必须解决"空间跳跃"这个关键点，空间跳跃是通过物质与反物质相互作用来产生动力的。但是宇宙中的反物质并不常见，我们必须人为的制造它，目前在美国费米国家加速器实验室已经能制造反物质。但按照该实验室1小时产生5000万反光子的速度，产生一个小的反物质----光球就需要10万个这样的实验室。从目前的技术来看，产生足够的反物质来弯曲时空似乎是不可能的。

    可见，制造飞船的"奇异"物质，与飞船配套的"合适的"发动机和燃料，解决"空间跳跃"的反物质，这些都是制造光速飞船的基本条件。

    虽然近期内人类的科学技术还不足以达到制造能够弯曲时空的飞船的水平，但是这并没有使得人类科学家停止向前的脚步。我们相信，总有一天人类一定能够实现自由遨游太空的美好愿望，光速旅行一定可以实现。

来源:网易探索

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