银河系直径10万光年,我们能穿越吗?人类可能永远都走不出银河系
"我们的目标是星辰大海",这句话非常励志,相信大家都耳熟能详,也非常适用于人类对宇宙的探索。
从古代的观星到现代的飞船探测,我们从来没有停止过对宇宙的探索,而目前飞行最远的人类探测器是美国的旅行者一号,距离地球230亿公里,可以绕地球行驶176万圈,这个距离听起来确实挺远的,但遗憾的是旅行者一号至今还没有飞出太阳系。
在这种窘况下,有人竟然又在想太阳系的第一层上级结构,直径为十几万光年的银河系,但是针对我们目前的情况来说,有个不太乐观结论,那就是人类可能永远都无法走出银河系。
第一,宇宙不是一成不变的,根据哈勃—勒梅特定律,宇宙正在不断地膨胀,大部分星系都在不断远离地球,而且距离地球越远的星系,其远离速度还越快,如果星系和地球的距离大于140亿光年的话,星系远离我们的速度是会超过光速的,在这样的条件下,进行星际旅行也是很困难的。
第二,根据观测,认为银河系的直径在15~20万光年之间,而光年是用来衡量宇宙空间的一种距离单位,指的是真空中,光在一年的时间里所走过的路程,要知道光的速度约为30万千米每秒,所以光年可是一个大单位,单单从距离上来看,银河系已经是非常广袤的。
其次,太阳作为太阳系的中心,其质量约为1.9891×10^30千克 ,占据了太阳系99%以上的质量,但在银河系内,像太阳这般的恒星就有1000~4000亿颗,所以与银河系相比,太阳的质量简直就如一粒尘埃,根据估计,银河系的总质量约为 4.1771×10^41 kg,由此可见,银河系有多大。
人类现在都还没能完全走出地球,只有十几个人到达过月球,这还代表着我们目前最高的科技水平,如今连太阳系都还没走出去,而银河系与太阳系相比那真是天方夜谭式的比较,在这样的情况下,我们如何来个跨越星系的旅行呢?
第三,目前距离我们最远的是在43年前,由美国发射的旅行者一号,如今它已经飞行了230亿公里,一光年又等于9万亿公里,那么我们要想真正飞出太阳系的话,旅行者一号还需要接近2万年的时间。
如果是银河系的话,可能就更遥遥无期了,不过这是依照我们目前的科技来计算的,可能再过个几十年,我们的科技会更发达一点,那么时间对应的也会缩短一点,但这个时间也是以百万年起步的,考虑到我们人类的寿命限制,依然还是无法走出太阳系的。
第四,1991年,科学家提出来第四宇宙速度,根据粗略计算,如果人类想要从地球上发射出一艘飞出银河系的宇宙飞船,那么其初始速度应该为为120km/s以上,但这个速度,我们人类目前还无法实现。
第五,牵扯到一个逃逸速度,这是根据万有引力定律、能量守恒定律以及牛顿运动定律衍生出来的。在这个速度下,航天器本身拥有的动能才能与天体的重力势能平衡,此时动能就可以完全转化为势能,简单来说是指我们航天器不受天体引力影响所需要的一个最小速度,与天体的质量与距离都有关系。
根据科学家计算,银河系这个天体的逃逸速度为550km/s,所以说,只有当飞行器超过这个速度时,才能摆脱掉银河系的引力束缚,但与此同时也存在着另一个问题,在这么快的速度下,我们脆弱人体能否承受住它所带来的能量呢?
虽然人类的目标是星辰大海,但在短时间内,起码未来的几十年,对于走出银河系来说,这个目标确实是定得太高了,我们还无法做到。
在18世纪60年代以前,我们的科学技术还有思想意识各方面一直都非常落后,但自从进入工业革命以来,到现在为止,肉眼可见,我们的科技水平有了爆炸式的发展,提升了一个新台阶,实现了很多以前不可能实现的事情,比如载人航天等,因此以目前的科技发展速度来看,如果没有出现一个跃迁式的科技爆发,人类可能连走出太阳系的机会都没有,更别提走出它的上一级银河系了。
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