有很多问题困扰着人类。面对浩瀚星空,人类目前最重要的问题是:“宇宙实在太大了!”
宇宙有多大?我们不知道,或许永远也不知道。可观测宇宙大约930亿光年。由于宇宙的膨胀,可观测宇宙之外的光永远不会到达地球。因此,我们无法观察到可观测的宇宙外太空。
宇宙中最快的速度是光速大约是每秒30万公里。光速飞行从太阳到地球只需要大约8分钟。目前,光速是宇宙中发现的物体的最大速度。也就是说,光速是宇宙速度极限。速度充其量就是这么快。
还有一点光速与任意速度叠加后仍旧是光速,与光源的移动速度参照系无关。其次,物体移动得越快,质量就越大,但是物体的速度必须达到亚光速才能有效地表现出来,质量的变化才会很明显。而平时我们看到的物体运动速度实在太慢了,质量增加效应几乎可以忽略不计。
当速度无限接近光速时,其动质量将就与趋于无穷大。因此,任何物体(拥有静质量)都不可能以光速运动。只有静质量为零的物质(比如光子)才能以光速飞行,而且必须以光速飞行,生下来就以光速飞行。
光速,在人类眼里显然是很快的。但在浩瀚宇宙面前,光速实在太慢了。没有对比就没有伤害,人类步行的速度显然没有汽车快,但我们步行的速度对于在家活动来说已经足够了。去其他城市,步行速度不够,可以用汽车。而如果是出国,基本上就需要使用更快的飞机了。
而离开太阳系后,人类就显得更力不从心。直到今天,人类还没有成功离开太阳系,哪怕只是无人探测器也不行。太阳距离最近的恒星比邻星约 4.3 光年。即使人类达到光速,也需要4.3年才能到达比邻星。
如果想要探索更多的恒星系统,速度无疑是摆在人类面前的首要问题。即使是最快的光速,到达其他恒星系统需要很长时间。人类的飞船到达其他恒星系统动辄需要几十年甚至几百年的时间。相比人类不到百年寿命,这太漫长了!
所以,如果想要实现真正的星际航行,超光速是必须的,否则人类必将被限制在太阳系,人类文明也很难延续下去。
但问题来了,就算是人类能超光速飞行,真的能解决以上问题吗?
目前科幻小说和电影中实现超光速提到最多的就是曲速引擎。