科幻世界·2023年7期
天平 等
科学
想去一趟宇宙边际,最可行的办法是?
文/远 镜
宇宙太大,生命太短。
从第一颗人造卫星升空算起,人类进入太空时代已经六十五年,现在已经能把无人探测器送往太阳系所有行星进行近距离考察。在可预见的未来,人类的脚步势必能踏遍太阳系的每一个角落。然而,如果要飞出太阳系,实现恒星际旅行,哪怕是前往最近的比邻星,仍然遥遥无期。现有的化学火箭效率太低,绝无可能实现这一目标。要想飞往宇宙更深处,必然要走全新的技术路线——也许是可控核聚变、正反物质湮灭、巴萨德前置集气系统或者激光驱动光帆……
但前方还有一只难以打败的拦路虎。
光速,这一相对论画出的不可逾越的绝对红线,梦想让“征途是星辰大海”的渺小文明只能望“星辰大海”而兴叹。波兰科幻作家莱姆甚至在《宇宙创世新论》中设想,光速屏障有可能是先发文明制定的物理法则,以阻止后来文明相互沟通而缔结新的同盟,挑战前者的地位——这是他对费米悖论的解释。
为了解决光速限制的难题,科幻创作者各显神通,设计出了多种超光速飞行方案:《星际迷航》系列以及《三体III》中的曲率引擎、《接触》和《星际穿越》中可供穿行的虫洞、《基地》中匪夷所思的超空间跃迁、《哆啦A梦》中的任意门、超能力者的瞬间移动技能等。后面几种纯属奇幻和魔法构想,只有曲率引擎和虫洞有一些数学模型作为依据,但在物理学上能否成立依然是未知数,现有的时空理论似乎并不真的允许两者的存在。假如基础物理学被三体人锁死,科学家再也无法发现新物理,那么这些技术也成了妄想。
图片: 曲率引擎模型:在飞船面前制造曲率气泡弯曲时空
如果没有了超光速,是否意味着人类会永远被束缚在摇篮里?
并非如此。因为相对论以另一种方式开启了超远距离太空旅行的可能性。本文将介绍一种非常简单的太空旅行方式——持续保持1ɡ加速度的直线运动。我们将会看到,在相对论效应的加持下,这种旅行方式会取得怎样意想不到的后果。
回想一下你坐电梯的情…