@ 2015.07.28 , 09:34

开着进取号去「地球2.0」要多久?

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NASA本周四宣布他们在约1,400光年外发现了地球更大、更古老的表兄。该行星及其恒星系统与地球如此相似,以至于NASA科学家称其为“地球 2.0”。那么去拜访该星需要什么呢?而进取号所属的装备超光速星舰的星际舰队去那里又要多久呢?

首先,我们需要定义一下这个思想实验。光速约为每秒299,792,458米,或者说每小时约6.71亿英里。一光年是一枚光子在一年中行进的距离。那么1,400光年差不多就是8.2万亿英里。相比之下冥王星离地球仅有不到30亿英里。这差不多是地球到开普勒-452b距离的0.03%——而这花了一台利用木星引力弹射的探测器近十年时间才跑到那里。

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开普勒-452b / NASA

当然对于星际舰队和进取号来说星际旅行不过是一□□大点事。在Reddit讨论区“r/他们算过”,雷友们计算了星舰进取号从地球开到开普勒-452b需要多久。根据雷友alexander1701的计算:

进取号D(根据编剧手册),使用的速度为v= Warp10/3 *C。在曲速9时,其速度为1516.3c倍光速,那么将耗时336天23小时41分。比进取号A快整整一年。

所以,去开普勒-452b对进取号来说不是啥问题。(对于其它很多科幻飞船来说也不是问题)。那么对于你们人类来说呢?

“山高路远”

让我们假定要送一个大脑去这颗行星,用和新视野号差不多的探测器。目前,该船速度差不多每小时三万六千英里。以此进度,加州大学伯克利分校理论天体物理博士生Aaron Lee计算出:云天明需要约二千六百万年抵达目标。

“现代人类才出现了差不多二十万年,所以这一去就是山高路远。”Lee擦擦一头汗说道。

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当时你们地球上还是尼安德特人 / National Geographic

他还提到,在星际空间漂流的人类需要承受高剂量辐射和千古酷寒,不过更大的顾虑还是探测器的重量。为了达到新视野号的极快速度需要大量能量,而且你要跑得越远,需要的能量就越多。对我们来说不幸的是,能量来自燃料,而燃料有重量。

那么送人过去会怎么样?假想一艘和新视野号一样快的飞船,而且加速度不会大到弄死船员,你还是会遇到时间问题。“r/他们算过”区上另一个帖子计算了如果一艘飞船能以10%光速前进,多少代人会在路途上出生和死亡。结果是500代人(定义每25年为一代)。但是另一位雷友指出,500代人比人类出现文明曙光至今活过的代数还多。这就好像你关在一台机器里一辈子,献身于原始穴居人设想出来的一项任务。

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现代星舰人类 / Paramount Pictures

先不提存在感危机,前面提到的辐射问题对人类更为紧迫。已经知道经受长时间太空飞行的人会遭受一系列身体问题,这些问题被认为是由高辐射水平和长期低重力自由下落导致的。

这些问题包括但不限于:肌肉萎缩、骨质疏松、永久性视力改变。

随着NASA发力要在30年代进行载人火星任务,他们目前正试图解决一部分这些问题。但从地球去一趟火星只需要四年一呼呼时间而已。

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前提是不要被困在火星一个人种土豆玩 / Genre Films

虫洞怎么样?

虫洞是穿过时空连续体的快捷方式。用一个老套但恰当的比喻,想像上面画了两个点的一张纸,一个点代表地球,另一个代表开普勒-452b。如果你要沿直线在两点间旅行,这就是通过正常空间旅行。但如果你把纸对折并用铅笔(真的铅笔)在两点重叠处戳一个洞,这就是使用虫洞。

尽管虫洞在理论上是存在的,“他们非常不稳定而且趋于很快自我湮灭。”Lee这样说。

如果你足够走运能飞进一坨虫洞,进入虫洞也很像进入黑洞,在穿越虫洞时你要冒在分子水平被撕裂的风险。

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虫洞里面路也不好走 / Paramount Pictures

开动超光速?

一旦你开始超光速旅行,疯狂的事情就来了。爱因斯坦相对论告诉我们时间和空间是互相纠缠的,而且“如果你跟空间乱搞,你就也在跟时间乱搞。”Lee说。

所以超光速旅行时,你和目的地间的距离在你的感知上会缩小;你会更快到达那里。这很好,但不幸的是你周围的时间和空间并没有实际改变。所以你的1,400光年旅途在你看来会只花了100年,在地球上的人看来仍然过去了1,400年。如果你飞一个来回,对你来说只是过了200年,但你在地球上认识的所有人经过2,800的旅途后已经全都跪了。

有趣的是,星级迷航的曲速引擎确实考虑了这种时间稀释。根据r/问科幻讨论区的这个帖子,进取号显然呆在一个正常时空泡中,而翘曲的则是星舰周围的空间,使得船员处在和其他人同一个时空中。

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当然一旦引擎出错就会流落古代旧金山街头 / Paramount Pictures

但曲速引擎是在二十一世纪的某个时间发明的(17419天后的2063年4月5日,作为比较冥王星从发现到飞掠经过了31192天,我们离曲速仅剩这段时间的56%),所以大概可能也许很快我们就能麻利地滚起上路前往开普勒-452b。

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似乎不是很遥远的未来么 / Paramount Pictures

本文译自 DailyDot,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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