科学家说人类有可能永远也走不出去银河系有什么样的依据?
地球之外,我们面对的第一个有限空间是太阳系,在人类刚刚走出地球的时候,我们的愿望就是能够早日走出太阳,然后尽快走出银河系。可是这样的愿望,随着人类科技的不断进步,对宇宙认知的不断提升,变得越来越渺茫。
上个世纪,人类刚刚走出地球之后,科学家表示人类离走出太阳系的日子不远了。于是在1977年先后发射了旅行者一号和旅行者二号飞船,它们都属于人类的星际飞船,目标就是太阳系。经过40多年的飞行,它们终于突破了日球顶层进入了星际空间,那么这是否意味着旅行者号飞船走出了太阳系呢?
如果按照过去对太阳系范围的划分,以柯伊伯带为边界的话,那么现在的旅行者号的确已经走出了太阳系。可是随着人类观测技术的不断提升,我们发现,太阳系远比我们过去认为的要广阔的话,柯伊伯带之外的空间还有一个更加浩瀚的奥尔特云,只有穿越它才算是真正走出太阳系。
如果算上奥尔特云,那么太阳系的直径范围可达2光年左右,以旅行者号飞船的速度,要走出去恐怕至少需要几万年。由此可见,目前的旅行者号飞船离真正走出太阳系还差得很远很远。虽然太阳系的范围比过去我们想象的要广阔很多,但是,随着人类科技的不断进步,我们仍然有希望在不久的将来能够走出太阳系。
可是当我们走出太阳系之后,要面临的就是整个浩瀚的银河系,而银河系是一个呈现椭圆盘形的大星系,它的直径达到了15万光年以上,这只是目前的观测结果,有可能实际的情况有可能超过了20万年。
在如此浩瀚的银河系之中,存在着上千亿以上的恒星,像太阳系这样的恒星系也至少有上千亿个,而行星的数量更是达到了万亿以上。甚至像地球这样的类地行星,至少也在千亿以上,而面对直径达15万光年以上的范围,我们的飞船即使实现了光速飞行,直线穿越银河系也需要至少15万年。如果是探索整个银河系,那需要的时间可能在百万年以上。
而人类的寿命只有短短的数十载,我们并没有如此漫长的时间在银河系穿梭漂流,所以,有科学爱称人类有可能永远都无法走出银河系,我们现在被困在了小小的太阳系内,未来有可能将永远被困在小小的银河系。
为什么我们这里要说小小的银河系呢?因为当我们站在宇宙的角度,银河系也只能是浩瀚宇宙的一粒尘埃,甚至连一粒尘埃也算不上。银河系之外还有三角星系,仙女座星系等,它们共同属于本星群,而在本星系群之上还有更加浩瀚的超星系团,直径达到到数亿光年以上。
而整个宇宙目前的范围至少也在930亿光年以上,看到这些数据,相信很多朋友都会对人类的未来感到迷茫。如果我们连小小的银河系都无法走出去,那我们的努力和发展科技,探索宇宙还有什么意义?
的确,当我们知道,人类有可能将被永远困在小小的银河系的时候,很多人都会对人类的未来感到绝望。即使未来有一天,人类花费了数十万年的时间终于走出了银河系,可是在银河系之外还有更加浩瀚的空间等着我们探索。
距离和速度限制了人类的活动范围,我们在地球时代的时候,正是依靠速度的优势不断征服了地球,并最终摆脱了地球的束缚。可是当我们摆脱地球束缚之后,才发现还有一个太阳系束缚着我们。只有当人类的速度能够实现亚光速飞行的时候,我们才能够突破太阳系的束缚。
而要突破银河系的束缚,那飞船的速度至少也要超越光速,而超光速对于人类现在的科学体系来说,那是不可能实现的事情。因为爱因斯坦相对论告诉我们,有质量的物体速度只能无限接近光速,即使是没有质量的光子,它的速度也只能达到光速。
在人类现有的物理体系之外,速度的极限是光速,而这个理论科学家已经通过大量的粒子加速实验进行了验证。不管我们如何努力,粒子的加速度也只能无限接近光速。光速极限论是一个很难打破的真理,如果这个理论无法被打破,那么超光速永远只能是一个梦想。
没有超光速,走出银河系也只是是一个幻想,人类将永远被困在银河系。可能有人会说了,人类在无限的未来,即使被困在银河系也没有什么。如果你这么想,那就大错特错了,站在宇宙的角度,资源是无限的,可是站在有限的地球上,太阳系,银河系,资源就是有限的。
而人类文明的发展和延续,对资源的需求会越来越大,如果我们不能走出银河系,那么能够利用的资源就只限于银河系。虽然这也是一个无比庞大的资源库,能够让人类发展漫长的岁月,但是最终银河系的资源也会枯竭,那个时候人类文明也将走到尽头。
由此可见,人类文明想要永世长存,永远延续下去,那就需要不断打破星系的束缚,直到最后能够利用全宇宙的资源。而要打破银河系的束缚,我们就需要打破光速的束缚,真正实现星际间的快速穿梭。而这样的速度已经不是传统意义上的飞行模式,是一种利用空间的技术。
爱因斯坦的相对论虽然束缚了物体的速度极限,但是同样也为我们打开了另一扇门,那就是时空是可以进行扭曲的。而扭曲的时空之下,速度是没有光速的限制的,它可以无限提升,并且在1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出了虫洞概念。并在1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时,共同提出了假设的虫洞。