也许未来遥远在光年之外
  • 来源:科普时报
  • 作者:徐海 楚婉苓 杨敏
  • 2021-05-12 10:34

“缘分让我们相遇乱世以外,命运却要我们危难中相爱;也许未来遥远在光年之外,我愿守候未知里为你等待”是《光年之外》的歌词。我们都被两位主演在在尘世以外相遇,却在危难里相爱的爱情所感动,见证两人情感的是旷远的太空。


未来有多远


与宇宙相比,地球、太阳甚至银河系都很渺小。

1996年,天体物理学家、著名科学作家卡尔·萨根就此说过一段非常著名的话:“在这个小点上,每个你爱的人、每个你认识的人、每个你曾经听过的人,以及每个曾经存在的人,都在那里过完一生。这里集合了一切的欢喜与苦难,数千个自信的宗教、意识形态以及经济学说,每个猎人和搜寻者、每个英雄和懦夫、每个文明的创造者与毁灭者、每个国王与农夫、每对相恋中的年轻爱侣、每个充满希望的孩子、每对父母、发明家和探险家,每个教授道德的老师、每个贪污政客、每个超级巨星、每个至高无上的领袖、每个人类历史上的圣人与罪人,都住在这里——一粒悬浮在阳光下的微尘。”

也因此,我们应当明白,自身的存在相对于宇宙而言,是多么的渺小和不足道。学会放下的人生态度以及拥有开阔的宇宙观,才是真正的生活的智者。


一光年有多长


光年的字面意思是指光在真空中沿直线传播一年的距离,约为94605亿千米,是时间和光速计算出来的单位。光年还可以被分解为光天、光时甚至光秒。科学历史表明,光由太阳到达地球约8分钟,即地球跟太阳的距离为八“光分”。

94605对我们来说只是一个简单的数字,美国的时速11144公里(音速时速为1236公里)的X-43A超音速飞行器飞行一光年需要花费95848年。而我们现在普通的客机时速大约只有885公里,它飞行一光年则需要1220330年。


虫洞真的存在吗


回想起一度火热的“火星移民”“地球移民”等等计划。而这些计划中,除了星球环境是否宜居外,还有一个很大的障碍,那便是时间。也许宇宙中真有更合适人类生存的星球,但是以我们能够做到的速度去穿越宇宙,却要穷尽一生也无法到达。但如果真的存在“虫洞”的话,穿越和时空旅行都不在话下了。

虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行,并由阿尔伯特·爱因斯坦正式提出该理论。

简单地说,“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的开启。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫“灰道”。


我们能在虫洞中玩穿越吗


人类真的能像科幻电影《星际穿越》那样,玩转时空旅行吗?真的能像流行歌曲或电视穿越剧那样,眨眼功夫、轻轻松松地就到了古代或未来吗?不可能!事实上,为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞,几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。按照广义相对论,物质在通过像虫洞这样的空间结构高度弯曲的区域,会遇到一个十分棘手的问题,那就是张力。

这样的张力是由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的。由于这种张力的作用,当星际飞船接近虫洞的时候,飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉,而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。

一开始,这种张力只是使人稍有不适,但随着飞船与虫洞接近,这种张力会迅速增加,距离每缩小十分之一,这种张力就会增加约一千倍。当飞船距离虫洞还有一千公里的时候,这种张力已经超出了人体所能承受的极限!如果飞船到这时还不赶紧折回的话,所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。再往前飞一段距离,飞船本身将在可怕的张力作用下解体,最终,疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子!

 (第一作者系中南大学教授,湖南省科普作家协会青委会主委)

责任编辑:毛梦囡
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