人类如何达到光速飞行(人类能否实现超光速旅行)
探索光速飞行的奥秘:人类能否超越光速?
自1676年以来,人类对光速的探索便不断深入。丹麦天文学家奥勒·罗默通过研究木卫一“伊娥”的运动,首次计算出光是以有限的速度传播。在此基础上,荷兰数学家和科学家克里斯蒂安·惠更斯进一步确定了实际光速。那么,我们如何理解人类能否达到光速飞行呢?本文将为您揭开这一神秘面纱。

让我们回顾一下历史背景。惠更斯曾提出每秒21.1万公里的光速数值,虽然这一数字在今天看来不够精确,但它为后来的研究奠定了基础。现在我们知道,在真空中,光速约为每秒299792公里。这是一个令人难以置信的速度,那么有没有什么东西能超越这个速度呢?
根据阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论,光的速度极快,在宇宙中没有任何东西能够比光更快。美国亚拉巴马大学亨茨维尔分校推进研究中心航天工程学副教授贾森·卡西布里也证实:“我们无法以超光速在真空中移动。”
英国帝国理工学院的理论物理学家克劳迪娅·德拉姆提出了一些有趣的观点。她指出,如果将光视为波,那么在介质中传播的速度可能会有所不同。例如,当光穿过玻璃或水滴时,不同频率或不同颜色的光的速度会有所差异。彩虹就是一个明显的例子,其中波长较长的红色速度较快,而波长较短的蓝紫色速度较慢。
但在真空中,情况就不同了。美国路易斯安那东南大学的物理学教授雷特·阿兰指出:“所有光都是电磁波,它们在真空中的速度相同。”这意味着无论介质如何,光速永远不会超过每秒299792公里的最高速度。
卡西布里还提到,宇宙的某些部分正在以比光速更快的速度远离我们,这是因为时空在膨胀。这并不意味着物质本身超越了光速,而是在时空的膨胀下,物质之间的距离在迅速增长。
德拉姆强调,爱因斯坦的理论是建立在空间、时间概念相对性的原则上的。如果某人能够以超光速行进并携带信息,那么他的时间概念就会与我们产生扭曲,这会导致现实世界的结构不再合理。让人类以超光速行进或许是不明智的。
那么未来有可能实现超光速飞行吗?理论家提出了各种曲速气泡的概念。但德拉姆认为,即使我们能够保持匀加速,也无法达到光速。即使在非常理想的情况下,我们也无法实现加速到这一速度。她进一步说:“我们可以接近光速,但永远无法达到。”卡西布里也认同这一观点,他指出:“如果你以1倍的重力加速度进行加速,你需要一年时间才能达到光速。”
超越光速的畅想与现实挑战
阿兰和卡西布里都深知,超越光速似乎是一项难以企及的壮举。当谈及星际探索时,他们提到了可能的捷径,而不是直接追求超越光速的速度极限。
卡西布里表示,尽管我们可能永远无法真正达到光速,因为接近这一速度时质能会无限增加,但有一个可能的“作弊密码”可以绕过这一限制。那就是通过扩大和缩小时空来拉近目的地。时空的扩张与收缩似乎没有既定的速度限制,这为人类未来或许能绕开光速限制提供了一种可能性。
阿兰也认同超越光速的难度,他认为,人类若想要探索遥远的行星,不必局限于达到光速的极限。相反,他提到了一种在太空中运用虫洞的可能性。虫洞或许能为我们提供一条通往宇宙其他角落的捷径,尽管这在理论上可行,但阿兰也指出了实际操作中的不确定性。
卡西布里进一步探讨了虫洞理论的现实性。他表示,根据爱因斯坦场方程的特殊解决方案,虫洞在理论上是存在的。如果可能实现的话,虫洞无疑会为我们提供一个从一个地点迅速到达另一个地点的便捷通道。他也坦诚地表示,对于如何构建虫洞以及其实质性可行性仍存在许多未知。
以上内容摘自参考消息网。