作為一個標準的恆星系,太陽系的半徑約為1光年。這是把奧爾特雲算上了,它也是太陽系的一部分。銀河系的直徑保守估計約為15萬光年,和它一對比,太陽系好像成了「小不點」,畢竟銀河系裡的恆星系有幾百萬個。為了改變我們對太陽系的認識,我們來看看半徑1光年到底是什麼概念。
光年是超大的長度單位,1光年等於9.46萬億公裡。一般人走路1小時,差不多能走4公裡。這麼計算的話,步行1光年就需要2億7千年的時間。一輛時速300公裡的跑車,走完1光年,大概要360萬年的時間。
當然,跑車的速度在地球上還算快,放在太空裡,和那些探測器比起來就不值一提了。比如帕克探測器,是NASA斥資14億美金打造的,最高速度為每秒195公裡。我們不考慮行星的引力對探測器的幹擾,假設帕克探測器保持著這樣的速度,穿越太陽系至少需要1500年的時間。
1500年,人類的壽命連它的十分之一都沒有,所以探測宇宙,科學家經常會感到失落。即使是光速,也不敢說能探索完整個宇宙,要知道宇宙膨脹的速度早已超過了光速。人類想最大程度地探索宇宙,唯有超光速飛行這一條路,畢竟我們的生命是有限的。
然而真的存在超光速飛行嗎?愛因斯坦認為沒有,光速就是宇宙極限,除非現有的科學理論都是錯誤的。所以常規意義上的超光速飛行是實現不了的,沒關係,我們還有別的辦法。科學家告訴我們利用時空曲率能實現超光速飛行,空間並不是一成不變的,黑洞就是例子,它強大的引力可以扭曲時空。
先把飛行器前方的空間壓縮,再擴大飛行器後面的空間,空間變成了一個「氣泡」,將飛行器包裹在裡面。發動機都不用運轉,飛行器能輕易達到光速,這就是曲速引擎技術,一種完美避開相對論的技術。由於飛行器被空間包裹住了,那麼它相對於空間就是靜止狀態的,是空間帶著它前進。
因此,相對論中的觀點並不適用。按照科學家的設想,1級曲速引擎就是光速,9.9級的曲速引擎能達到3000倍光速。空間扭曲的程度越大,飛行器的速度也就越高。3000倍光速,已經是個天文數字了。穿越太陽系只需3個小時。恆星系的直徑基本不會超過100光年,所以穿越恆星系用不了多少時間。
穿越銀河系這樣的大型星系,需要35年左右,幾乎相當於人類壽命的一半了。所以科學家感到失望,一是速度還不夠,二是人類的壽命太短暫了。星系之間的距離基本都是幾百萬光年,仙女座星系距離我們254萬光年,跨越這段距離需要832年,人類的壽命不足以完成這次旅行。
我們所觀測到的宇宙,包括眾多的超星系團,銀河系是室女座超星系團的一部分。9.9級的曲速引擎已經很快了。但是想穿越超星系團還是需要漫長的時間,更別說整個可觀測宇宙了,930億光年的範圍,讓所有科學家都感到了挫敗感。也許,我們只有耐心等待科學家找到蟲洞,實現遠距離傳送,才能在短暫的生命裡,探索更多的宇宙。