从地心说到日心说,第一颗人造卫星的发射到宇宙探测器走出太阳系,人类对于宇宙的了解越发的深入。可是伴随着旅行号探测器的探索和人类对于太空的认知,残酷的事实表明我们也许受制于光速。
太阳系有多大呢?大部分人所了解的太阳系除了太阳以外还有着水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星这8大行星。然而并不是如此,事实上太阳系所包含的除了这8个行星以外还有着个左右的卫星和超过万的小行星。
事实上在科学界中有着四种界定太阳系的方式:一是以冥王星作为界限、二是以柯伊伯带作为界限、三是太阳风可影响的边缘处,也即是日球层的外侧边缘。四是太阳系整体的引力范围作为太阳系的界限,也就是奥尔特云的边缘区域。
而迄今为止,飞的最快的,飞行距离最远的旅行者1号以现在的速度持续飞行年之后才能到达所谓的奥尔特云的边缘区域。而旅行者1号的燃料却只能支持所携带的科学仪器工作到年,所以说在现在为止我们无法对奥尔特云进行探索,而其余的几个探测器也如同旅行者1号有着相同的命运,无法支持到奥尔特云。所以第四种方式可以说只是人们现在的推测。
在这四种方式中,现在看来已知的可以用来衡量太阳系大小的的观点则是用柯伊伯带边缘作为太阳系界限。而无论是哪一种方式在解释的过程中难免会说到行星之间的的数据,这些数据由于过于巨大让我们无法确切地感觉到太阳系真实的大小。
那么我们将太阳系按照比例来缩小,现在的太阳有着一个足球的大小,而地球呢就仅仅只有平常咱们吃的大米这么大,而地球距离太阳的距离大概有30米左右。木星是仅次于太阳的太阳系中的第二大行星,那么此时的木星有多大呢?生活中常见的中药蜜丸的大小,而木星距离太阳的距离就像是一个标准的运动场的长度。
那么最远的柯伊伯带的外围距离篮球太阳有多远呢?大概就是20千米的距离。但是真正的柯伊伯带边缘距离太阳的距离大概有着到个天文单位这么远(一个天文单位有着米),已经远超亿千米,也就是说按照现在地球上速度最快的高铁千米/小时来计算,总共要花费年的时间才能到达柯伊伯带的边缘附近。而世界上现在最快的飞行器也需要花费快6年的时间全速飞行在期间不出任何意外的情况下才可以到达。
旅行者1号现状如何?作为距离人类距离最远的人造卫星,旅行者1号在年月底时已经飞行了亿公里,旅行者1号上携带了一个铜质的镀金磁盘唱片,与此同时也包含了一个金刚石留声机针。可以说是旅行者1号携带了人类的文明去探索未知的宇宙。
而旅行者1号的主要目的是探测木星、土星的外貌状态。距离现在来说的话这任务已经完成了快40年时间,也就是说从土星开始到现在的位置,旅行者1号耗费了整整40年的时间。
而旅行者1号所携带的燃料电池可以提供能量让其工作到年。也就是说还有5年的时间旅行者1号就真正的成为了一个“流浪探测器”,直到未来某天在宇宙中有某种生物捡起它。
而在年时,国内有报道旅行者1号已经飞出了太阳系。而我们的印象中也有着相同的记忆,就是旅行者1号飞出了太阳系。实际上,这是国内媒体误报,也就是说旅行者1号飞出太阳系是一则假新闻。美国航空航天局NASA发布的消息仅仅是确认了旅行者1号进入了恒星空间,但是仍在太阳系中。
而在年时,美国航空航天局NASA发布消息,旅行者1号探测器冲出太阳系。这则消息可以说是真的,也可以说是假的。为什么这么说呢?
首先,航空航天局和天文学上对于太阳系的范围界定是不一样的。
首先来看宇航局的标准:一是前往的地区太阳的照能粒子大量减少。二是太阳系宇宙射线之外的宇宙射线的大量增加。三是旅行者1号所处的磁场发生变化。
而天文界的标准:一是摆脱了太阳系的引力场范围。二是突破所谓的奥尔特云的范围。
而按照计算和推算出的数据,本该在年旅行者1号就该脱离太阳系。但是由于某些未知原因,直到今日旅行者1号仍旧停留在太阳系中。也就是说所谓的旅行者1号离开太阳系是假的。
我们被困住了?伴随着旅行者1号的探索和我们的天文望远镜的观测,我们探索宇宙的步伐越来越大。但是随着旅行者的探索也透露出了一个严重的问题,那就是我们在宇宙空间的行进速度远远不达标。
以现在的速度,我们最起码要活几个世纪,才能坐宇宙飞船飞出太阳系。然而这是不可能的,人类的寿命是有限的,那么我们就只能说是去提升宇宙飞船的速度来保证我们在有生之年可以到达太阳系。
现在最快的速度便是光速了。而就是如此速度我们在宇宙中的旅行时间还是要用年来计算。但是所有的一切都是建立在我们人类可以让宇宙飞船达到光速甚至光速以上。而以现在的人类科技,无法达到光速或者是超越光速。
与其说是达不到,不如说是有可能永远达不到。按照爱因斯坦的相对论来解释,物体在无限达到光速的时候质量便会无限增大。而质量增大所需要的能量就会变多。那么随着速度的变化,理论上我们需要无限多的能量才能维持我们所需要的光速。而现实中无法做到这一点,也就是说光速不可达到。
那么没有光速或者是超光速的支持,我们人类确实被困在了地球,无法做到星际旅行。
但是事实果真是如此吗?答案是不一定的。
随着科技的发展,量子物理逐渐的出现在了我们的面前。而量子纠缠态,量子通讯的出现无疑不是一种突破点。
而在未来我们也许可以用量子技术来进行宇宙旅行,光速的限制可能伴随着我们的发展逐渐的被我们所突破。
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