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为什么有人说人类永远都走不出银河系?

银河系确实够大,因为根据LAMOST的观测,银河系直径大约比传统认为的大约50%以上,也就是早先观测的10万光年的银河系直径可能将会扩大到15-20万光年,不过无论是10万还是15万又或者20万光年,其实对于现阶段科技水平来说,其实都差不多,因为我们真的走不出去!

星战中的银河系地图

甚至连4.22光年外的比邻星我们都到不了,但要说永远,似乎这是一个非常沉重的话题,不过我们可以来看看科学发展史,以史为鉴,展望未来,看看能不能为人类找到些许希望。

科学史上的两次绝对辉煌时刻

纵观整个科学发展历史,无疑十七~二十世纪是科学发展的黄金时代,其中也涌现了无数伟大的科学家,但有两位不仅伟大,而且以讲大话为名而名留青史!

“陛下,我的理论不需要上帝这个假设”

拉普拉斯是法国著名的数学家,天文学家,是经典天体力学的奠基者,也是天体演化学的创立者之一,他在太阳系轨道的研究上具有相当独到之处,从中发现了现在被称为拉普拉斯定理和拉普拉斯方程,在十九世纪初,拉普拉斯将其在天体力学上的成果集中在5卷16册的《天体力学》之中。

当拉普拉斯将其诸多伟大发现展示给拿破仑看时,拿破仑问道“在你的理论中,上帝在哪儿呢?”拉普拉斯平静地回答:“陛下,我的理论不需要这个假设。”,这也许是物理学最为荣光的时刻,拉普拉斯敢于如此坚决的回答拿破仑,那是因为对科学的信心。

“物理学的未来,将只有在小数点第六位后面去找。”

这是十九世纪末开尔文勋爵(英国著名物理学家威廉·汤姆逊)在十九世纪末的新年祝词中如此说道,物理大厦已经落成,所剩下的只是一些修饰工作,但他也说明物理学上空有两朵乌云,一朵是光的波动理论和关于能量分布的麦克斯韦-玻尔兹曼理论。

但仅仅过了数年相对论诞生打破了绝对时空说,而量子力学的发展则又将拉普拉斯赶走的上帝请了回来,物理学开创性的打开了两扇大门,无比广阔的广相宇宙学,也有细微到极致微观的量子力学,特别是量子力学中波恩的概率论,海森堡的不确定性原理直接将科学能掌控一切的希望覆灭,但这并不影响量子力学如野草一般生长,而且二十世纪发展到了与大众生活的方方面面,也许没有任何一个理论与我们日常有如此接近过,但量子力学做到了!

人类能飞出银河系吗?

曾经科学是无比相信因果论和决定论,但现在量子力学的发展连一颗电子的位置和动量都无法同时确定,我们还能作出如此否定的结果吗,所以人类未来科学技术发展是发散的,甚至我们无法基于当前的科技来判断几十年后的未来,就像《三体》中三体人对于人类科学的定义一样,人类科学的量变积累会导致质变,什么时候会发生?也许就在在某个时刻出现某个合适的人,轻轻的向前推动一下!

要飞出银河系,人类的方向在哪里?

银河系尺度动辄以万光年计,所以常规动力是不可能飞出银河系的,《星际穿越》中的虫洞另一端并没有超过银河系尺度,但虫洞理论并没有限制它的另一端开口在哪里,比如仙女星系也没有问题。

还有大家所熟悉的曲速引擎,这个后期的《星际迷航》中曲速等级为9.9999时,达到了光速的199516c,也就是接近光速的二十万倍,穿越银河系大约只需要一年,而到达仙女星系也只有10年,当然这是一个大家都无法想象的速度,但问题的关键是我们如何才能实现这种引擎?

虫洞和曲速引擎方式完全不一样,但两者在对空间的理解与应用上有着非常相似的原理,比如曲速引擎是在其后方扩张空间,在前方则压缩空间,让这两个变形的空间推动飞船前进,此时速度不受光速限制,但实现这种技术需要有奇异物质和巨大的能量,但据说最近的进展可以将能量规模减小的几分之一个太阳的质量能量,当然这是一个笑话!毕竟我们连一个地球质量的能量都无法控制。

但就像早期科学家计算发现太阳内核根本达不到质子-质子聚变的条件,但后来随着量子力学的发展,伽莫夫发现了量子隧穿效应,从而解决了太阳发光的问题。与之类似的还有上世纪六七十年代预言的希格斯玻色子,2012年欧洲粒子中心宣布发现了它,希格斯玻色子是希格斯场的量子激发。根据希格斯机制,基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。

我们突破了质量的获得的原理,而质量在空间中的表现大家都很清楚,根据广相来看,即质量告诉时空(时间+空间)如何弯曲,而空间将告诉质量如何运动,看来我们实现了一半,另一半什么时候会突破?

种花家没有那些神棍的本事,更不是未来穿越来的,所以这个很抱歉未能告诉大家答案,但量子论中的世界,未来具有一切可能,为什么要将坍缩成不可能的答案告诉大家呢?

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