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如果人类到毁灭为止,还无法造出光速穿梭机,该怎么办

按照狭义相对论,速度越快质量会增加,接近光速,就会产生质量壁垒,质量几乎无限制增加,加速度就会越来越慢。

虽然没有办法达到光速,但是接近于光速的1/5或者是1/10人类还是有办法的。

能够进入光速1/10的范围内,达到3万公里每秒钟,也就进入了光速穿梭机的门槛。

但是用化学火箭肯定是不行,即使用霍尔推进器也很难办到。

       

     

》只有核动力火箭可以接近光速。

1957年8月27日,美国在内华达州沙漠中进行了一次被称为帕斯卡B的地下核试验。这个核试验在地下打了一个100多米深的竖井,并且放好核爆炸装置以及测量仪器后,上面盖了一个几百公斤重的铁盖子。

核爆炸以后这个铁盖子找不到了,只在高速摄像机的影像里,找到了一个模糊的影子。科学家计算出来了这个井盖被炸飞时,速度超过每秒钟50公里。

       

     

这已经超过了太阳系的逃逸速度,井盖估计目前已经飞到了太阳系之外。这是目前为止飞得最远、飞得最快的人造物体。

核动力火箭,就是用核爆炸把宇宙飞船炸上天。

这个方案听起来超暴力,但是实际上是可行的,而且做过原理模型实验。

》这就是所谓的猎户座计划。

原理实验里面一个模拟的小飞船模型,使用炸药包作为驱动力。

●下图即是模拟飞船,中间的圆管是投放炸药包的装置。

       

     

正式的宇宙飞船将使用5000吨当量中子弹作为动力源。

爆炸的冲击波作用在一个和井盖一样的铁盘子上。

但这个铁盘子呢,准确的说叫做驱动盘,肯定是用特殊材料做的,至少要在45号钢以上,估计是钛合金的。而且这个盖子是中间厚两边薄。

       

     

因为爆炸的冲击波是不连续的,所以这个驱动盘与飞船的主体之间要以液压减震柱连接。

在飞船飞行的过程中,驱动盘的运动是脉冲的,用最通俗的话来说,就是一耸一耸的像个青蛙那样。但是经过液压减震柱的缓冲以后,飞船的主体可以比较匀速的向前运动。

●下面这张图是50年代最初的设计,那个时候还没有中子弹,每个原子弹的大小如同一辆小汽车。

       

     

最进化的版本使用热核燃料驱动,一艘3万吨的核动力飞船,运载10名宇航员,可以加速到5万公里每秒的速度,飞往比邻星包括减速的时间需要50年。

宇宙飞船包含的核燃料只是单程票,如果用引力弹弓减速,会省一些燃料,但是仍然飞不回地球。

》宇宙太辽阔,即使飞船能够达到光速,人类旅行范围仍然有限。

可观测的宇宙范围是960亿光年,我们能够观察到的960亿光年中的宇宙的边界,实际上是130亿年前发出的光。

       

     

现在距离地球480亿光年的星体,发出来的光是永远也不会到达地球的,因为宇宙膨胀的速度已经超过了光速。

而且这还不是宇宙的全部,全部宇宙比可观测的宇宙还要大的多的多。

即便是太阳系所在的银河系,根据最新的观测数据,半径至少是10万光年。

       

     

考虑到飞船的返航,乘坐0.1倍的光速飞船,人类能够探索的极限范围是太阳系以外三光年的范围;乘坐0.5倍光速飞船,人类能够探索的极限范围是太阳系15光年以外的范围。

但是这个范围之内只有寥寥几颗恒星,没有什么其他的东西。

》绕开光速质量壁垒,让飞船速度达到光速的,只有曲率引擎。

曲率引擎推进,需要用负能量制造负曲率空间。

       

     

但是,我们要明白一个道理,空间的弯曲速度就是光速,所以曲率引擎也不能超光速。

在人类的寿命范围之内,跨越遥远的距离,唯一的方式是穿越虫洞。

《星际穿越》里面就是讲了一个虫洞出现在太阳系内,人类的宇航员通过虫洞穿越到一个大黑洞~冈图雅附近。

       

     

但是这些都属于科学幻想。负的能量是什么?我们不知道。

可供安全穿越的虫洞直径至少是一光年,否则潮汐力会把宇宙飞船撕碎,制造这个虫洞需要整个银河系的物质转化为能量。

》光速是一个逻辑设定,囚禁宇宙中的生物。

所以,光速飞船也无法改变人类文明毁灭的命运。改变人类文明被毁灭的命运只有一种技术,绕开光速设定。

绕开光速设定的有两个方案,一个是隧道效应,一个是量子纠缠。

       

     

隧道效应超过光速10倍,但这个速度也不够在宇宙中旅行。

潘建伟团队实测量子纠缠至少超过光速10,000亿倍,理论上超过光速无数倍,可以瞬间抵达宇宙的尽头。

要理解超光速的原理,可能要突破相对论的框架。这方面,物理学要做的就是突破定域性原理的限制。

定性原理是说任何一个事物的变化,只能是系统内部和它有关联的事物引起的。

突破定义性原理,人类文明才可以进入神级文明,避免被毁灭的命运。

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