我們為什麼還不能星際航行

迄今為止人類到過距離地球最遠的地方也不過就是月球而已,這距離科幻小說電影遊戲裡那些星際穿越可差了不是一星半點啊,那麼究竟是什麼在阻止人類對星辰大海的徵途呢,歸根結底,就算是距離我們最近的恆星系也有四光年多,光尚需四年多那麼飛船就更不用說了。

在《三體》當中,除了三體問題啥都解決了的三體星人從比鄰星飛到地球得花400多年,這麼漫長的航行必須解決的就是生態維持,我們必須在飛船內構建一個完整的生態系統,但這就是個幾乎不可能完成的任務,因為生態系統太複雜了上到人類自身下到一個肉眼不可見的微生物,哪怕是一丁點疏忽,都足以在這數百年時間的漫長積累中讓整個生態平衡毀於一旦,在1991年在一位土豪的資助下,美國人民雄心勃勃地建設了一座巨大的封閉空間,稱為「生物圈二號」,其中的物質和能量可以完全不與外界交換,並且由多名科學家精心設計了一系列機制來維持其中的生態平衡,結果這個宏偉的人造生態系統僅僅維持了兩年時間便宣告失敗,確切地說,確切地說根本是慘敗,在這段時間裡這個封閉空間內的氧氣濃度從21%降到了14%,與此同時二氧化碳濃度暴增了9倍。

引進的25種脊椎動物滅絕了19種,傳粉昆蟲幾乎全數團滅,同時因為幾種雜草的瘋長讓糧食近乎絕收,以至於第一批進駐的八個科學家最後不得不靠挖紅薯根果腹,而藻類爆發則讓其中的飲用水近乎枯竭,兩年尚且搞成這幅德行,百年飛船之內會淪落至何地,所以太陽暗閃的時候咱還得費勁吧啦地去推著整個地球一塊溜呀,不過好消息是這個問題倒是可以繞過去,根據狹義相對論只要飛船航行足夠快,快到接近光速飛船上的時間會相對於目的地緩慢很多,旅途也就不會那麼漫長了,相對論是個在科幻作品中非常好用的理論,馬澤·雷漢就通過持續不斷地近光速飛行,強行延長壽命來給百年之後的安德傳道授業。

相對論在壓縮時空的同時,也會給大大提升一切相對於飛船速度很高的物體的質量,高質量與高速度使得隨便一粒宇宙塵埃都會成為超級武器,比如說一艘以90%光速飛行的宇宙飛船如果迎面撞上一粒0.1克重的灰塵,其衝擊就足以釋放出相當於五分之一顆廣島原子彈的爆炸能量,其衝擊就足以釋放出相當於五分之一顆店高子彈的爆炸能量,因此星際飛船必須具備遠超人類現有理解能力的強悍裝甲,所以在三體當中,三體星人一顆水滴探測器直接憑愣對幾乎團滅了人類整個宇宙艦隊,其實是個相當合理嚴謹的設定,從這個角度來說很多科幻作品中星際戰艦更是不僅配備結實的裝甲,從這個角度來說很多科幻作品中星際戰艦更是不僅配備結實的裝甲,從這個角度來說很多科幻作品中星際戰航更是不僅配備結實的裝甲,達裡屏障,可我又馬上想到這些黑科技對於目的地明確的星際航行,可我又馬上想到這些黑科技對於目的地明確的星際航行,大概也許可能是夠了,但在浩瀚宇宙之中探索未知不才更加激動人心嗎？

那就意味著飛船必須得有辦法在沿途獲得補給,太空固然空曠但理論上說在一顆巖石星球上採集一次礦產,太空固然空曠,或是在巨型氣態行星表面採集一次核燃料就足夠飛船幾十年消耗了,當然前提是飛船上無法自行生產的零配件耗材得帶足,但這卻會面臨一個在所有科幻作品中都無解的問題,飛船無論多快在太空的真空環境中勻速飛行都不會太費燃料,但如果為了採集資源停下來,這一加速一減速的消耗很可能會導致採集得不償失，此外在相對論級速度下加速減速所經過的距離可能會異常龐大,既然是探索那勢必情報有限,既然是探索未必情報有限,要提前這麼大的空間尺度規劃飛行軌道還是有點困難的如果把目光更放大一些長期在宇宙中以相對論速度飛行還會遇到一個問題。

由於時間的相對性,對飛船上的人而言僅僅幾年的航行時間,在地面上的人看來很可能已經過了成百上萬年,因此星際穿梭不僅是空間上的穿梭,更是某種意義上的時間旅行,到地了卻發現那裡早就變成一處遠古遺蹟了,從這個角度來說太空科幻中隨處可見的外星遠射遺蹟好像也挺合理的哦,但問題是如果真的嚴格按照現實的話,我們所知的絕大多數文學作品的故事架構就根本沒法建立起來了,所以為了解決這個矛盾,作者們一般都會在科幻作品中加入一個徹底無視相對論的設定,那就是星際躍遷,簡單來說就是飛船「鳴」地一下就瞬間穿越了幾光年,完全不用擔心相對論效應,更不用擔心急劇加減速帶來的超重直接把船員都壓成人渣,反正太空中沒重力各種棺材板你本來就壓不住,說了這麼多你是不是已經對星際航行非常惜了,對這也是我剛玩開頭提到的那款遊戲時的感覺。

本文由幸福的味道a原創，歡迎關注，帶你一起長知識！