在浩瀚的宇宙中,星罗棋布,无数的恒星,离太阳最近的一颗恒星人们称之为比邻星,也是《流浪地球》的目的地三体星系。它位于半人马座,离太阳4.22 光年,相当于399233亿公里,由此可见,宇宙之大,虽若比邻也远似天涯。就按要摆脱太阳引力需要的火箭速度每秒16.7公里计算,人类要到达比邻星至少要用7万年时间。

比邻星到地球多少光年(到4.22光年的比邻星需要多长时间)(1)

若达到光速的话,我们完全可以实现星际旅行,而且是在我们有限的生命之内,甚至说可以瞬间到达。有的人可能会问不是4.22光年的距离,就是光也要走4年多吗?怎么我们到达光速,瞬间就可到达,这个不矛盾吗?

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其实这么理解也没有错,我们看着达到光速的飞船飞向4.22光年的比邻星,时间的确是过了4.22年,但乘坐飞船的人,他的时间流逝已经完全不同于我们的时间了。他的时间要比我们慢得多,而且距离也不是4.22光年的距离了,距离也少了很多。这个其实就是爱因斯坦狭义相对论中的尺缩钟慢效应。

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你别觉得它不可思议,这个理论已经得到实验验证。所以理论上达到光速的话,我们可以在很短的时间内到达宇宙任何地方。但是它也有一个问题,就是飞船内的人和飞船外的人时间是不同步的。意思就是说你去了几光年或几百万光年远的地方,再回到地球,你自己可能感觉只过了或许很短时间。但地球上已经过了几年或几百万年。这就好比你穿越到了未来世界的,但这只是单向性的,你不可能再回到以前的世界。

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因为理论上是禁止存在闭合类时线的,也就说你不可能回到过去了。所以这样的星际旅行,时间是不同等的。那这样的星际旅行,显然不是我们想要的,我们要那种既可以在有限的时间内到达宇宙各处,本来的世界还是原来的样子,亲人朋友几乎变化不大的样子。那么,这就需要了解曲率航行了。

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理论上,曲率航行或者说曲速航行是完全是能够实现的,这种驱动方式本身就是基于已有的物理学理论所提出来的。曲率航行是可以达到光速甚至还可以超越光速,这样的星际旅行,完全不用担心光速飞行中时间不对等的问题。

1994年,物理学家米盖尔·阿尔库比雷提出了运用曲速引擎来实现星际旅行。它的原理就是将飞船前面的空间进行压缩,飞船后面的空间进行扩张,于是飞船就相当于缩地成寸的方法实现了超光速。它是改变了空间本身的距离,而显示的效果就是超光速。

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那么空间本身可以被压缩吗?1915年,爱因斯坦的广义相对论完成了,这是科学界的伟大奇迹。他告诉我们时空是可以弯曲的,弯曲的时空让我们感受到了引力,就像光经过大质量的天体造成弯曲时空时,它就是按照弯曲的时空运动的。

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那么这时的光就是弯曲会拐弯的,而这一效应于1917年被英国物理学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿验证证实。相对论还预言出,当压缩拉伸空间时,空间会产生像水波那样波纹——引力波,引力波也于2005年被科学家证实。所以空间本身是完全可以进行压缩拉伸的,就是引擎,理论上是可以实现超光速飞行的。

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