你可能看過蟲洞以及其他方面星際旅行的相關報道, 所以理論上人類不僅可以飛出銀河系,甚至可以去的更遠。

  但是現實是殘酷的,以我們目前的技術我們連太陽系上的兄弟行星火星都很難到達。那麼飛出銀河系有多難呢?

  考慮到宇宙的尺度,任何在星系之間旅行的難度都遠遠超出我們目前認爲可行的推進方法,即便是將一艘大型飛船加速接近光速。

  根據目前對物理學的理解,時空內的物體不可能超過光速,這意味着通過傳統的飛行方式飛離銀河系需要數百萬地球年的時間。

  銀河系中太陽的位置

  載人旅行的速度不接近光速,這就要求我們要麼用延長壽命的技術來克服自身的死亡率,要麼用一艘世代飛船來旅行。

  額外的限制包括各種各樣的未知因素,還有關於宇宙飛船的耐久性問題。如果沒有適當的防護,星系間熱輻射介質中的波動溫度可能會使宇宙飛船解體。

  能量需求巨大

  我們人類一直癡迷於速度。也不停的在突破速度的極限。

  我們知道第一宇宙速度(航天器最小發射速度)是7.9 km/s。根據動量的方程(E=0.5mv^2),我們還知道物體的質量越大,達到相同速度所需要的能量就要越大。

  電影中的宇宙飛船

  預計物體具有 110~120km/s 的速度時,就可以脫離銀河系而進入河外星系,這個速度就是第四宇宙速度。

  可以想象把載人航天器從地球發射,加速到這個速度所需要能量有多大。

  人體方面的極限

  快速的加速和減速對人體來說都是致命的,我們可以想象下車禍給身體造成的創傷,當駕駛汽車從幾十公里每小時的速度降到0時,這樣的速度人體都很難承受。

  目前的人類速度記錄由執行美國宇航局阿波羅10號任務的三位宇航員同時保持。

  如果我們能建造速度更快的宇宙飛船,那麼我們脆弱的身體將不得不與這種高速旅行所帶來的新危險作鬥爭。

  慣性是宇宙的一種特性,任何有質量的物體都能抵抗運動狀態的變化。

  這一概念在牛頓第一運動定律中有表述,靜止的物體保持靜止,運動中的物體以相同的速度和方向保持運動,除非受到外力的作用。

  對人體來說,保持恆定是好事,我們要擔心的是加速度。

  大約一個世紀以前,由於發明了可以在高速飛行時操縱的堅固飛機,飛行員報告了與速度和方向變化有關的奇怪症狀。

  這些症狀包括暫時性失明和鉛中毒或失重的感覺。這些症狀罪魁禍首就是重力。

  那些經歷負g的人,從腳部到頭部,血液都聚集在頭部,造成一種充血的感覺,就像我們倒立一樣。

  相反,當加速度爲正時,從頭部到腳,眼睛和大腦會因血液下降而缺氧。最初出現的是一種被稱爲“灰色熄滅”的視力變暗,隨後是完全失明或昏厥。

  這些高g可以發展到完全暈倒,稱爲g引起的意識喪失(GLOC)。許多飛行員因昏厥而墜機死亡。

  一般人可以承受大約5g的加速度,飛行員穿着特殊的高重力飛行服,經過訓練,他們可以彎曲軀幹肌肉,防止血液從頭部噴濺出來,但他們也只能承受9g加速度。

  如果只是一瞬間,我們人類可以忍受更強的重力而不受嚴重傷害。瞬間重力的記錄由美國空軍上尉小埃裏·比丁保持。

  1958年,他駕駛着一輛火箭驅動的雪橇倒車,在十分之一秒的時間裏,他的胸部加速度計記錄下了82.6 g的加速度,雪橇的速度達到了55公里每小時。

  當時比丁昏倒了,但只受了背部瘀傷,這充分證明了身體的恢復能力。

  那有沒有飛出銀河系的可能

  1、超高速恆星

  理論是在1988年提出的,並在2005年被觀測到。恆星的移動速度比銀河系的逃逸速度快,並且正在向星際空間移動。這些恆星的速度可達每秒3000公里。

  關於它們的存在有幾種理論機制,其中一個機制是銀河系中心的超大質量黑洞以大約每十萬年一次的速度從銀河系中噴出恆星。另一個理論化的機制可能是雙星系統中的超新星爆炸。

  2、時間膨脹

  雖然需要大約254萬年才能穿越星系之間的空間鴻溝, 但從接近光速的旅行者的角度來看,它需要的時間要短得多。

  旅行者所經歷的時間取決於速度(任何小於光速的東西)和旅行距離(長度收縮)。因此,從旅行者的角度來看,人類的星際旅行在理論上是可能的。

  用相對論火箭加速到接近光速的速度將使飛船上的旅行時間大大縮短,但需要非常大的能量。

  3、比光還快的方法

  阿庫別瑞引擎是一個假設的概念,它能夠推動宇宙飛船的速度超過光速(宇宙飛船本身的速度不會超過光速,但它周圍的空間會)。

  這在理論上可以允許實際的星系間旅行。目前還沒有一種已知的方法來產生這種設備所需要的扭曲空間的波,但是這些方程的度量符合相對論和光速的極限。

  參考資料:

  Intergalactic travel From Wikipedia

  How fast could humans travel safely through space By Adam Hadhazy 2015.8.10

  百度百科:第一宇宙速度

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