穿越银河系需要多长时间?

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科创17
2022-06-29 · TA获得超过5903个赞
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根据哈勃太空望远镜的数据,宇宙中至少有一千亿个星系,但我们仍然离,了解我们自己的星系很远,虽然它只是一个普通大小的星系,银河系包含了数十亿颗恒星,和数十亿甚至更多的行星,绕着一个超大质量的黑洞旋转。

今天我们要探讨一个特别的问题,穿越银河系需要多长时间?

现在,地球可能正以每小时107000公里的速度绕着太阳转,但是太阳系正以更令人难以置信的速度,绕着银河系中心转,差不多每小时128万公里。

以这个速度,我们大约要花2.5亿年的时间,才能绕完这个螺旋星系一圈,也就是我们所知的宇宙年。

这是一段很长的时间,地球如今大约有45亿岁,在它的 历史 上只完成了19次,或者20次的银河系循环,而且由于我们的星球,已经超过了预期寿命的一半,它剩下时间再做同样次数的循环了。

银河系的直径至少有15万光年,因为一光年的长度是9.46千亿公里,这使得银河系从一端到另一端的距离超过965万万亿公里,这实际上只是一个保守的估计。

其他研究表明银河系的边缘,可能长达20万光年,因为绕银河系中心运行恒星被发现的距离,比我们之前认为的要远得多,这意味着以光速运动的光子,需要20万年才能穿过银河系,这取决于你在哪里划定边界。

然而,与光子不同的是,人类不能以光速运动。

在宇宙的 历史 上,20万年并不算多,但对我们来说,现代人类只是在20万到30万年前才得以进化出来。

当你以光速完成了那不可能、只是假设的银河系穿越时,你已经离开了很久,就像之前留下的人类进化成自己一样。当他回来的时候,如果人类还在地球上,那么你可能完全认不出他们,但人类无法旅行,而且很可能永远无法以光速旅行。

如果我们今天就开始这段旅程,我们有什么选择?

虽然地球上最常见的交通工具是 汽车 ,现在全世界有超过10亿辆 汽车 在路上行驶,很明显, 汽车 不会飞,但如果你以97公里每小时的速度,慢悠悠的行驶,那你需要花2万亿年才能穿过银河系。

幸运的是,我们有一些更快的交通工具,可以进行太空旅行,“旅行者”号太空探测器,以每小时5.6万公里的速度在太空中旅行,这一速度让人印象深刻得多,虽然可以缩短我们的旅行时间,但仍然需要大约20亿年。

那么我们还能做得更好吗?

朱诺”号太空探测器,在2006年达到了时速26.5万公里的峰值,捕捉到的是“朱诺”号只能达到这个速度,同时它也被木星的引力吸引的原因,但是如果我们能以某种方式,保持这个速度进行星系穿越,需要大约4亿年的时间。

然后是“帕克”号太阳探测器,是NASA对太阳进行的一项任务,它被认为能达到每小时70万公里的速度,这是一个难以置信的速度。如果它能保持这个速度的话,当它的旅程完成的时,也需要我们用1.5亿年的时间来完成银河系的穿越。

这是一个比我们的假设飞行 汽车 更有效率的方式,说实在的,在使用空间探测器达到的速度,进行这个特殊的思维实验时,有很多问题,至少太空探测器的体积和安全性,还不足以容纳人类,这在一定程度上,限制了我们进行长途太空旅行的可能性。

那么我们该如何应对呢?

宇宙飞船目前被认为是我们近距离观察整个银河系的最佳选择之一,一个巨大的飞船,理论上可以有成千上万的人在银河系中漂流,目的是 探索 和分类里面的所有东西。

宇宙飞船不会回避人类寿命短的问题,也不会回避飞船上的所有人都会变老和死亡的事实。

很多代人来了又走,或许都没有看到新的行星或恒星,但他们比留在地球上的任何一个人,都有更好的机会看到新的行星或恒星。他们每离开地球一公里,就会进入一个完全未知的领域一公里,但这个极其缓慢的旅程,也将花费比人类在世时更长的时间。

谁也说不准,在同一艘宇宙飞船里被关了几个世纪后,当他们到达目的地的时候,这个物种将会发生怎样的变化,他们和留在地球上的人类,甚至可能会走上完全不同的进化道路,彼此变得认不出来,甚至有一天会走得更远。

那些宇宙飞船上的人和地球上的人,可能随着时间的推移已经忘记了彼此,即使如果有一天相遇,双方都不知道它的意义。但也许有另一种方式,等待着同样的人,他们开始了旅程,去看银河系而不把它留给他们的后代。

数年之后,作为一个最受欢迎的让人类进入冬眠的项目,可能是最受欢迎的,如何确保宇航员在太空中长途旅行的建议之一,它已经被提出用于各种任务,比如相对较短的火星旅行,但真正的深空旅行要远得多。

理论上,超级睡眠或假死状态,意味着地球可以派出更少的船员、更小更快的交通工具,和一个庞大的宇宙飞船相比,只是把他们从冬眠中唤醒。准确的说,当有一些有趣的东西值得研究时,才会将他们唤醒。

不幸的是,超级睡眠现在更多的是存在于科幻小说,而不是科学事实,但这并不意味着我们不能尝试这样的解决方案。

在穿越银河系的旅程中,我们又会遇到另一个问题,那就是船上的任何一个宇航员,如何判定哪些是值得停下来的,哪些是不值得停下来的?毕竟,我们需要考虑整个星系的价值。

假设宇航员停下来研究每一颗行星,每一个太阳系,每一个黑洞,甚至忘记把你带到其他任何地方所需要的巨大的运输时间。有那么一刻,银河系至少包含了1000亿颗行星,如果你在每一颗行星上花费一天的时间,那就是1000亿天,也就是超过2.5亿年的时间。

假设我们只需要访问可能适合居住的星球,像地球一样的类地行星,这个数字仍然很大,至少有110亿颗,甚至可能有超过400亿颗符合条件的行星,所以也至少需要3000万年的时间。

人类的平均寿命是72岁,而宇航员候选人接受培训前的平均年龄是34岁,如果每个宇航员都工作到死,他们可能会享受平均35年的时间去 探索 ,或者说只有12775天,在一个假设的时间里,去了解一个行星、卫星或任何其他的物体,只用一天的时间,很明显这不可能。这意味着人类一生只能在火星上停靠12775次,这对 探索 火星的表面来说几乎微不足道。

对银河系而言,最终,即使以物理上可能的速度穿越,这个特殊的旅程仍然需要20万年才能完成,它需要的时间远远超过一个人的寿命,即使你的移动速度是光速的10倍。

这可能是我们穿越银河系的最佳方式,只要看看夜空就好了。因为在银河系里旅行需要的时间,太TM长了。
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