飛出太陽系有多難?一個簡單的比喻告訴你答案,太陽系實在太大了
宇宙那么大,人們都很想出去看看,然而現實問題是,第一步“飛出太陽系”就卡殼了。早先科學家們為探索太陽系奧秘,發射了多個無人探測器,其中飛行最遠、最著名的就是旅行者姊妹號,它們為人類研究太陽系天體提供了重要的數據,不過它們的最終任務仍然是探索太陽系之外的廣袤區域,可惜至今它們仍未飛出太陽系的邊界。
天文學家曾以為太陽系以冥王星為界限,不過后來經深入研究,這個界限又擴大到奧爾特云。而飛行最遠的旅行者1號速度達到了每秒17公里,這還是它在加速的過程中憑借木星、土星等的引力彈弓效應才達到的速度,這個速度目前也可以基本被視為人類離開太陽系能達到的最大速度。而奧爾特云半徑為1光年,即9.46萬億公里。
這個數值意味著什么呢?如果將地球等比例縮小至一個足球大小,奧爾特云半徑就是1.83億米,地球赤道很明確長4萬公里,因此相當于赤道周長的4.58倍,而旅行者1號每秒17公里的速度相當于0.00033米/秒。
然后就可以打一個簡單的比方,人類想要飛出太陽系,其難度就像在地球赤道上有一個足球,足球上生活著一些細菌,它們正在打算要繞著赤道奔襲4.58圈,而速度,每秒只能行進0.00033米。
這還是保守估計,太陽系之大難以想象,在幾億公里外的星球象柵著繩索似的被拉住繞自己團團轉,且運動的物體都存在慣性,慣性也好外力也好都正跑不脫跑不掉走不開,這種無形的引力就這么大,說明這種力的沖擊力沖向了很遠很遠,人類目前還無法來確定其距離,只有當太陽萬有引力等于O時,才是太陽系的最外層邊界,這邊界以外任何的物質太陽再也無能為力去牽拉。理論上可計算太陽系的直徑,可實際上太陽系區域遠遠比理論數更遠。
因此我們能夠清晰的認識到,對于目前的人類科技水平而言,太陽系是難以想象的廣闊,如果航天技術再無突破,人類將被困在太陽系內。
如果我們能夠達到光速,我想我們就有機會飛出太陽系,甚至闖遍宇宙。以原子為例。電子和質子應該圍繞原子核不規則地運動,但為何觀察到的原子看起來更像是原子核被外殼覆蓋著呢?這就是所謂的量子疊加態:電子和質子會同時出現在原子核周圍的任何地方(可以理解為到處都存在但同時只在一處存在,但距離原子核越遠,出現的概率較低)。
公式的簡單解釋就是,物體的質量越低,速度越快,越易于出現疊加態(理論上人類可以做到,但概率永遠不會高于找到兩個相同的葉子)。因此,倘若技術材料和能源三方面都是允許的。數字化人類駕駛著質量為一顆電子、速度接近光速的飛船,應該能夠瞬間飛遍整個太陽系,甚至飛遍宇宙。但這超出了人類的想象。
不過我相信科技發展終有一天會達到這個水平,如今科學躍進不再是集中式爆發,而是一點點深入,所以稱作信息革命。從廣電子,到微電子,由淺入深。望遠鏡似乎還是幾百年前的,但卻完全不需要鏡片的射電望遠鏡。
火箭似乎還是幾十年前的,卻不知道由于微電子誕生,已經出現擺脫人工,完全由人在地面精確制導,精確深空對接;核工廠似乎還是幾十年前大熔爐,但卻不知道核利用率已經提升了不少個百分點,每一個百分點的突破,都代表著科學的進一步深入。
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