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为什么天文学家认为,就算超光速也飞不到宇宙边缘?

尽管我们已经飞越太空快半个世纪的旅行者一号,目前距离地球已有245亿公里,但即使我们以光速出发,只需20多小时就能追上它。然而,旅行者一号需要3万年才能穿越奥尔特云进入星际空间。

以每秒30万公里的光速,我们可在4.2年内抵达比邻星,10万年内横穿整个银河系,254万年后达到仙女座星系,930亿年后穿越整个可观测宇宙。然而,这让我们意识到,光速在宇宙中实际上是相当缓慢的。

如果要在短时间内探索整个宇宙,唯一的办法是超越光速。爱因斯坦的广义相对论提出的虫洞就是一个天然的超光速通道。理论上,虫洞可以将相隔数千万光年的两个星系相连接,从而实现超光速飞行。此外,曲速泡驱动的超光速飞船也可以实现超光速,因为飞船本身不会移动,而是被曲速泡包裹在其中,这绕过了狭义相对论的限制。

然而,即使是这样,科学家也认为我们无法到达宇宙边缘,更不可能飞出宇宙。因为我们的宇宙是一个封闭的四维超球体,没有边界。无论我们的速度有多快,方向有多笔直,最终都会回到原点,就像麦哲伦的环球航行一样。

泡宇宙理论认为,我们的宇宙只是若干个宇宙泡中的一个。其他宇宙泡同样起源于大爆炸,但可能具有不同的物理定律。然而,要了解这一切,必须等到人类文明突破了空间维度的限制。

对于现阶段的天文学家来说,他们最关心的不是光速也不是超光速,而是可控核聚变在宇航推进技术上的应用。因为目前的化学动力推进速度太低,连光速的百分之一都达不到。然而,如果将可控核聚变技术应用到太空中,月球上的氦3和木星上的氢元素都可以成为飞船的能源。理想情况下,可控核聚变飞船的速度至少能达到光速的1%,也就是每秒3000公里。这样的速度在太阳系内是足够的,将使人类文明成为真正的一级文明,并开始向二级文明进发。或许数万年后,人类文明真的能掌握戴森球的建造技术,将太阳变成我们独享的能源,并以此为基础在银河系范围内扩张。

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