能到外星系去旅行吗?

1985-11-01 04:34高尔鲍夫斯基
青年文摘·上半月 1985年12期
关键词:光速太阳系宇航员

〔苏〕高尔鲍夫斯基

进入高速发展的二十世纪以来,人类文明已经达到了能够脱离地球引力的水平了。人们越来越关心的是有关将来的问题:

人能到外星系去旅行吗?

上天、登月以及航天飞机的一系列成功,使人们对征服宇宙产生了种种幻想,甚至早在七十年代末,预测专家就列出了人类进入宇宙的时间表:

1985年,人在火星上着陆。

1986年,火箭送至太阳系以外。

1990年,在邻近行星上建立固定站。

2002年,自动站装在木星上。

2023年,自动飞行至冥王星。

2030年,开采宇宙矿藏。

2050年,在太阳系外飞行好几代。

2070年,亚光速。

但是,逃离太阳系进行超远距离的宇宙旅行有多大的现实性呢?

我们想象一下网球。这是个太阳,如果遵守这个比例,那么地球就不会超过一颗沙粒,位于离网球4米远的地方,迄今为止,人的活动大概刚及于这4米。如果按照这个比例推算,那么可以发现,大多数星星远离地球这颗“沙粒”4,000公里,在这4,000公里内,什么也没有,是一片空白,巨大的宇宙空白!

如果人们从地球出发去拜访“邻居”,那么应该征服的距离就是这样长!在这距离上有两个障碍,今天看来还未被征服。这就是空间和时间的障碍。技术不能攻下第一个障碍,而对第二个障碍,人们觉得无能为力。

飞行至太阳系以外,要求有接近光速的速度。不过,为了达到占光速94%的速度,飞船应该拥有起飞用的现成燃料20万吨以上,而这仅仅是为了达到这种高速,若要继续飞行或返回还需要更多的燃料。今天要解决这个课题是不现实的。

如果想象燃料问题终究将获解决,那么剩下的问题就是发动机了。为了达到接近光速的速度,发动机应具有巨大的功率,而它的重量及体积却要最小。每克发动机应该有4,000马力,这相当于一个中等发电站的功率。

但是我们可以想见,空间障碍迟早将会征服。那时剩下的另一障碍便是时间。

起飞速度为每秒16.7公里时,人可在一年时间内到达木星,两年到达土星,七年左右到达天王星,十二年多到达海王星。使用今天的宇宙飞船飞到冥王星,需要整整十九年的航程。返回还需十九年。一个来回三十八年,占了一个人寿命的一半。而这还仅仅是在太阳系内旅行。

要做飞越太阳系的旅行,就得花比一个人寿命长好几倍的时间。那么,这条航线上的飞船,将象神话里的方舟,在航行过程中,需要若干代的宇航员接力。

或者是另一个方案,即在漫长的一段征途上,宇航员将处于休眠状态,时间对他们而言似乎是停止不前的,在此条件下,他们将能克服几百或几千光年的距离。

第三个方案是所谓相对飞行。宇宙飞船将以固定的加速度飞到飞行中点,然后同样开始均匀地减速。速度十分大时,这就可在一个人的有生之年到达我们银河的任何一点,靠的是运动物体本身即飞船中的时间过得较慢。但这仅仅是飞船上的时间进程。在时间不会减慢的地球上,时间的进程将保持不变。那么这会得出什么结果呢?

我们以可能有的极限速度——光速飞行为例。我们飞向最接近地球的银河,飞向仙女座星云。对宇航员来说,这一旅行所用的时间来回各是28年,总共56年。不过,宇宙飞船的乘员从这次飞行回来后,已经不认识自己的行星了,因为他们离开地球时存在的那些城市和人民都没有了,甚至大陆的表面和海洋的轮廓,都变成了他们认不出来的样子了。——在他们不在的那段时间中,地球上已过去了将近300万年!

300万年后地球上如果还存在人类的话,那么他们已不是宇航员的同类了。那时候的人类将会把宇航员看作是活化石,如同现代人眼里的古猿人。人类诞生至今,也不过300万年!

由此可见,许多天文学家的结论是可以理解的:到太阳系外旅行,实际上是不可能。

(王陈吕根据《关于宇宙文明的两个问题》一文摘编,原文译者顾镜清)

(题图:田苗)

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