為什麼找不到外星人?科學家:光速陷阱的存在,孤立了整個宇宙

自從上世紀人類開啟了深空探索之窗後, 對外星人的尋找行動就從未終止。可是眾裡尋「它」千百度,卻 始終找不到外星人,甚至連其存在著 蹤跡都難覓,這又是為什麼呢?科學家給出的解釋是因為光速陷阱的存在,從而孤立了整個宇宙,讓人類無法找到外星人。

人類想象的外星人

那麼,什麼是 光速陷阱?它又有什麼特性,為什麼會造成這樣的局面呢?下面,就從光速陷阱的存在以及 人類是否可以突破光速屏障這兩方面來聊聊,為什麼「光速陷阱」會使人類找不到外星人。先從大家感到一頭霧水的光速陷阱來說,看看這其中到底有何奧秘。

什麼是光速陷阱?

如果問世界上 最快的速度是什麼,那麼無疑就是 光速了。可能隨著探索會有更大的速度出現,但是在新的出現之前,光速確實是人類所發現的自然界中物體運動的最大速度,當然特指在 真空的條件下

光速在真空當中的速度為299792458m/s,得出這一數值可不容易,可以說是經歷了無數代科學家的努力才有了這個成果。而光速的數值一經確定,就使得它成為了一個 非常重要的物理常量,不僅對光學、電學、原子物理學有著巨大的影響,對與之相關的天文學也有非凡的意義。

光的速度其實肉眼無法看清

尤其是當人類發現,宇宙的廣闊程度遠超我們想象以後,使航天器達到「光速」甚至超越「光速」就成為了宇宙航行的必要因素。如此看來,「光速」確實與人類的地外探索息息相關,而 光速陷阱又是什麼呢?

實際上,光速陷阱也叫作 光速屏障,它並不是大家想象中的那種「陷阱」,而指的是在愛因斯坦的相對論當中所表述的,真空中的光速雖然速度最大,但是不可超越。簡單來說,就是 光速的數值就是「極值」,也是最高上限。

此陷阱非彼陷阱

當然,這裡要特別注意,宇宙當中還是有 某些自然現象是超過光速的。比如說 宇宙大爆炸理論當中指出宇宙如今一直處在膨脹當中,這個膨脹的速度是超過光速的。此外量子糾纏當中也有可能會出現超光速現象,不過這些領域的許多 「低階謎題」都未解開,想從研究它們解決光速陷阱的問題基本不可能。

至此,有關光速陷阱到底是什麼,已經解釋清楚了。那麼,為什麼光速陷阱會導致人類無法找到外星人,甚至說孤立了整個宇宙呢?這就要從 宇宙的尺度來說了,人類對于宇宙大小的認知一直 處在曲折上升中,從最初的以為地球就是整個宇宙,再到誤解太陽系就是整個宇宙,直至最終發現 宇宙的范圍是我們再怎麼發揮想象力都想不出的。

可以說,宇宙的尺度越大,證明我們想要進行地外 文明探索的難度越大。為什麼這麼說呢?舉個例子,如果說宇宙就只有太陽系那麼大,那麼即使我們製造的航天器飛行速度只能達到光速,我們也能把 「宇宙」翻個底朝天。可是, 宇宙的尺度是太陽系的數以億倍計,這樣我們如何在有限的壽命中探索遙遠的星球呢?

想要縮短行程,那麼必然就要 提升速度。可是愛因斯坦在相對論中就明確表示, 光速是不可能被超越的,這意味著飛行器的速度無法提升,從而導致 人類的地外探索受限。這樣的話,我們想去銀河系甚至銀河外星系尋找外星文明的想法就成為了泡影。

此外,光速陷阱如果真的存在,那麼它不僅限制了人類尋找外星人的行動,也限制了 外星人來訪地球的行動。畢竟就算外星文明的科技比我們發達,但是長途旅行它們依舊要依靠飛行器,如果所處星球和地球相距「十萬八千里」,那麼長壽的外星人恐怕也不能 在生命終結之前發現人類文明的存在。就這樣,宇宙當中即使存在著許多的文明,也因為這種限制被「孤立」起來,成為了孤島。

這時,可能會有樂觀的人表示,沒關係,我們可以讓子子孫孫無限延續,使數代人前往外星探索。這個想法確實沒錯,但是需要知道的是,使飛行器達到光速也是很困難的,需要使用 大量的「能源」供給。而 能源是有限的,因此大概在能源徹底耗盡之前,我們都 無法使飛船達到光速,實現太空遨遊、找到外星人的夢想。

如此來看,未來真的是一片黑暗。人類的宇宙長途旅行,大抵只能存在于小說和電影之中了。但是縱觀人類的發展史,我們最喜歡的就是 「挑戰不可能」,在過去也身體力行地證明了許多 不可能完全可以變為可能。所以科學家也一直在尋找跳出光速陷阱或者說突破光障的方法,那麼我們有機會讓航天器的速度突破光障嗎?從理論上來說,還是 有機會的

「光障」可以被突破嗎?

前文在提及光速的相關概念時,就有提到光速雖然在相對論中是不可超越的,但是 宇宙中確實也存在著某些超光速現象。儘管我們無法從量子糾纏和宇宙膨脹中得到什麼線索,但是只要 「存在」就有希望,有了希望那麼就有被突破解決的可能性。

中國科學院院士宋健就在第242次香山會議上向大家展示了名為《航太、宇航和光障》的科學報告,在這之中他就明確提出如果人類想要實現星際旅遊或者是尋找遙遠的地外文明,那麼就必須 要突破「光障」的限制

宋健等航太科學家們心裡清楚,火箭發動機噴氣速度必須接近或超過每秒30萬公里的光速,人類才有可能在3至5年內完成前往比鄰星距離為4.2光年的往返旅程,否則就永遠只能在太陽附近打轉轉。

可見,人類只有 在跳出光速陷阱之後,其航太發展才會迎來質的飛躍,不然就算我們再努力,都飛不出太陽系,更別說飛往銀河系和銀河外星系了。而如果想讓航天器突破光障,那麼就要為其 提供足夠優質的「能源」,這個能源顯然不可能是傳統的化石能源,至此, 「反物質」被推上了風口浪尖。

物質與反物質

原來人類發現,與宇宙中存在著反物質,而當這些反物質和正常物質相遇時,就會發生 湮滅現象,這種湮滅產生的能量 遠超現在人類發現的 各種能源能提供的能量

所以,順著這個思路,假如未來人類能夠 利用反物質對航天器進行推進,那麼是有可能讓它突破光障, 達到「超光速」的。為此,如果飛行器攜帶的燃料重達95%,且其中一部分燃料是反物質,那麼理論上,經過500天以上的加速,航天器是可能超過光速的。

航天器

有學者指出:根據相對論的計算可知,當飛船的速度接近光速時,飛船質量、能源質量和噴出物質量以相同的速率變得很大,飛船獲得的反衝動量……可以繼續加速,最終必然會達到和超過光速,直至能源枯竭。

所以,理論上來說愛因斯坦相對論中所說的「光速屏障」並非不可超越。畢竟隨著研究的不斷進行, 過去「絕對」的理論是可能被推翻的。不過還是要看未來人類的科技如何發展,畢竟現在我們雖然知道反物質的存在,卻 不能大量製造和儲存它們,這樣製造以反物質為燃料的飛船就顯得 難以完成了。

特效中的反物質

值得一提的是,針對找不到外星人這件事,科學家們 提出了完全不同的見解。有的認為是光速陷阱限制了人類的發揮,有的則給出了其他的猜想。究竟還有什麼原因,限制了人類尋找地外文明?

找不到外星人的其它原因

提到這個,可能很多人最先想到的就是 「費米悖論」。確實,宇宙的尺度如此廣闊,從形成到現在也經歷了漫長歲月,按理來說應該是很「熱鬧」的, 有許多的文明存在

費米悖論

即使這些文明在歷史的進程中消失了,它們曾經活動的痕跡也應該有所保留。可奇怪的是,我們到現在連 一點兒「線索」都找不到,就好像人類生來就是孤獨的, 宇宙中除了我們,再無他人

2010年,Frank Drake博士這位先驅者也這樣說:「在銀河系中至少10^6個先進的文明世界」。……那麼,在幾十年探索中為什麼宇宙一直沉默不語呢?為什麼沒有發現外星智慧存在和活動的跡象?」

可見,極有可能不是我們找不到外星人,而是 外星人本就不存在。倘若真是這樣的話,我們的探索和付出的努力就都變成了 無用功。其次就是我們找的方法可能不太對,為什麼這麼說呢?眾所周知,人類在尋找外星生命或者文明的時候,是以 地球碳基生命的生長需求為標準的。可是生命的復雜性難道不會使外星生命演化成別的樣子?比較我們都是地球化學物質 偶然變化產生的結果,很難說其他星球會發生怎樣的意外,又締造出什麼樣的文明。

人類影視劇中自創的外星人模樣

從以上結論能看出,尋找外星人這件事是受 多種因素影響的。但是仔細思考一下,人類如此大張旗鼓地尋找外星人就真的是件好事嗎?顯然不全是,畢竟科幻電影中絕大多數的外星人都是 「惡意滿滿」,它們只想佔領地球、摧毀人類文明,無意與我們交流或者成為朋友。

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