以人类现有的航天技术,在宇宙里航行1光年要多久?

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首先,光年是长度或距离单位,不是时间单位。光年是指光在真空中沿直线传播一年经过的距离,一般用来度量很远很远的距离。因为光在真空中的速度为每秒299792458米(精确值),所以1光年等于9460730472580800米(精确值),即约9.46万亿公里。这个距离基本上等同于太阳系的半径,也就是说我们飞出太阳系的距离大约为1光年,而飞出银河系最少为5万光年。

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人类目前在宇宙中飞行最远的航天器为美国的“旅行者一号”深空探测器。“旅行者一号”探测器于1977年发射,速度约每秒16公里,共飞行了43年,目前距离地球为211亿公里。也就是说按照“旅行者一号”的速度,要飞出1光年的路程,大概需要19280年。这样一比,人类的寿命真是少的可怜。

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可能有人说,“旅行者一号”是1977年的航天技术,43年过去了,人类的航天技术应有很大的进步。是的,这句话没错。以美国2018年发射的“帕克”太阳探测器为例,“帕克”近距离飞掠太阳时,最高速度达到每秒190公里!这个速度距离理论上的第四宇宙速度238公里每秒已经不远了,是“旅行者一号”速度的12倍。也就是说以该最高速度运行,飞行1光年距离需要1624年。显然这个速度仍然不够看,如果是这样,人类还是永远无法飞出太阳系。

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于是,有科学家提出了超光速飞船模型,超光速飞船引擎(曲率引擎)可以令前方空间收缩而令后方空间膨胀,从而以空间的“变形”来推动飞船前进。如果能够实现,飞船将会是被一个“曲率泡”裹挟着前进,不会受到广义相对论的速度制约,而且不会出现时间变慢等相对论效应。由于空间膨胀的速度没有任何限制,所以这种飞船的乘客可以感知到自己的速度超过了光速。然而按照爱因斯坦的质能方程,这种引擎所需能量巨大。

对于载人登陆火星都还无法实现的人类来说,超光速飞船可能真就只是一个美好的梦。人类的航天技术还是任重而道远。

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