光速的不可超越性,限制了人類去尋找外星生命?
想要找到外星文明或者原始的外星生命,不一定需要親自前往太陽系外的其他星球。如果人類可以製造出足夠先進的天文望遠鏡,完全有可能在地球上接收到來自外星生命活動的信號。只是現在人類還沒有足夠先進的技術,來探測宇宙中可能存在的外星生命。
此外人類至今還未找到地外生命,還有另外一個可能性,那就是外星生命根本就不存在。不過,這種可能性應該極低。宇宙這麼大,行星非常普遍,應該不會只有地球這麼湊巧地孕育出生命。
至於星際旅行問題,那就是利用時間膨脹效應可以在人的有生之年內實現星際旅行。如果飛船能夠以極快速度相對於地球運動,那麼,飛船參照系的時間流逝速率將會遠遠慢於地球參照系。
舉個例子,位於大犬座的弧矢一距離地球1600光年。由於飛船的速度不能超光速,所以在地球參照系看來,飛船飛到弧矢一最少也要1600年的時間。然而,如果飛船以光速的86.6%相對於地球飛行,那麼,在飛船參照系看來,地球和弧矢一之間的距離就不是1600光年,而是只有大約800光年,飛到那裡也只要924年的時間,這就是尺縮鐘慢效應。如果飛船的速度達到99.99998%,對於飛船上的人來說,從地球飛到弧矢一隻要1年的時間,但地球上的人會認為飛行時間為1600年。
當然,這裡還需要考慮到加速和減速的問題,因為人體無法承受過大的加速度。可以考慮以人體可以承受的加速度持續加速,到達半程之後,再以相同大小的加速度減速,這樣也能實現在人的有生之年內飛到遙遠的地方。不過,為了實現這樣的星際旅行,最關鍵的一點是需要解決燃料的問題,因為這樣的飛行需要消耗極多的燃料,正反物質湮滅可能是最佳的選擇。
光速真的限制了發現外星人的存在?
首先光速飛船造不出來。根據愛因斯坦的質能方式,要物體的速度越快,推動它的能量就要越大。當物體的速度接近光速時,所需要的推動能量開始以指數形式增加,當物體達到光速90%,想在繼續加速,所需要的能量已經接近於無窮大。
我們來實際計算下,假設我們造了一輛10噸重的小飛船,想以90%的亞光速飛行。所需要的能量是多少呢?能量=10000000克×(1除以根號下:1-0.9的平方/1,得出的結果後減去1)乘以光速的平方≈16後邊23個0焦耳。依目前我們人類製造的最大的氫彈爆炸所產生的能量,我們需要大約1億個氫彈爆炸才能將這個飛船加速到90%光速。
這可能嗎?顯然不現實!
即便我們掌握了反物質推動,甚至所謂的曲率推動。你有沒有考慮過,當飛船以光速航行時,會有什麼災難性後果?當你以光速航行時,一顆豌豆大小的小隕石就能將你炸個粉碎。因為相對於光速飛行的飛船而言,隕石的相對速度也是光速,如果迎面撞擊,相對速度甚至是超光速的。
被這麼個小不點以超光速擊中,可不是簡單的給你飛船穿個洞那麼簡單,它會直接將你炸成碎片,讓你直接從太空中蒸發。所以,光速航行只能是科幻世界裡的情節,現實中是不可能的。
也正因如此,除非外星人距離我們只有幾光年的距離,那麼發現外星人疑惑被外星人發現,都是不現實的。
光速或許是一個限制,但我們至今沒能找到外星生命的最主要原因應該是人類的科技水平還處於十分初級的階段。
PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)
※為什麼中國的探月工程不是直接登錄月球?
※為什麼說宇宙不存在邊緣?
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