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1光年不可跨越嗎?旅行者1號飛1光年要17500年,1光年到底有多遠
2023/12/09

比鄰星

這顆紅色的恒星是宇宙之中距離太陽最近的恒星。它叫比鄰星。比鄰星離我們有多遠呢?答案是大約40萬億公里。

天狼星

這是夜晚最明亮的恒星天狼星。它也算是太陽的近鄰。它又離我們有多遠呢?答案是大約81萬億公里。

宇宙中天體之間距離動輒以萬億公里計。面對浩瀚的宇宙,我們平時用到的單位已經顯得力不從心了。為了能夠更加清楚的計量天體之間的距離,我們得需要更大的距離單位。這就是光年。

顧名思義,光年就是光在宇宙真空中沿直線一年內傳播的距離。那1光年有多遠呢?光在宇宙中真空中的傳播速度大約是每秒鐘30萬公里,因此1光年的距離就是大約94607億公里。

光年

知道了1光年有多遠?我們再來看看以光年為單位的比鄰星和天狼星到地球的距離吧!比鄰星的40萬億公里的距離就是4.22光年。天狼星的81萬億公里就是8.6光年。用光年作為距離單位,繁瑣冗雜的天文數字一下子變得清晰明了了,太陽和它周圍的恒星鄰居們的距離仿佛一下子拉近了。

然而宇宙實在太大了,可觀測宇宙的半徑范圍達到了460億光年。這又是一個我們難以理解的天文數字。1光年只是其中的460億分之一,顯得微不足道。但是對于我們人類來講,一光年的距離似乎是遙不可及的。1光年也就是大約94607億公里到底是多遠的一段距離呢?下面我們以人類能夠達到的速度來走完1光年的距離,看看需要花多久的時間?

宇宙飛船

人的步行速度平均速度約為每小時5公里。以步行的速度,走完1光年需要2.16年。我們得從三疊紀時期開始一直走到今天才能夠走完1光年的距離。人類奔跑速度的最快紀錄是每小時44.72公里。這是由牙買加飛人博爾特創造的。用這樣的速度跑完1光年需要2400萬年。假如我們開車以每小時60公里的速度跑完1光年得需要1800萬年。坐區間車以每小時300公里的速度跑完1光年得需要360萬年。坐飛機以每小時900公里的速度則需要120萬年……

不用羅列了,以我們日常生活中常見的速度走完1光年的距離就是不可能的。人類在進入到太空時代后,向宇宙中發射了眾多探測器。以它們的速度飛完1光年又需要多久呢?

旅行者1號探測器

目前離開地球最遠的探測器是旅行者1號。它已經在宇宙中飛行了45年的時間。旅行者1號探測器的速度相對于地球達到了17.062公里/秒,或者61452公里/小時,每年大約5.38億公里。旅行者1號探測器以這樣快的速度飛行1光年的距離尚且需要17500多年。

2006年發射升空的新視野號探測器速度比旅行者1號還要快,最高速度達到了23.33公里/秒,或者84000公里/小時。以它的速度飛行1光年的距離也得需要12800多年。

科學家估計太陽系的半徑范圍大約是1光年。因此,飛行1光年的距離也就意味著飛出太陽系。旅行者1號和新視野號探測器的速度都已經達到了第三宇宙速度。因此它們已經具備了飛出太陽系的能力。

新視野號探測器

這兩個探測器達到的飛行速度非常的快了,但還不足以支持我們離開太陽系。對于沒有生命的探測器來講,飛出太陽系花多少時間都無所謂。然而對于我們人類來講,要以旅行者1號和新視野號探測器的速度跨越1光年的距離,離開太陽系是不可能的。沒有哪個人能夠熬過這麼漫長的星際旅行。

難道1光年的距離對于人類來講是不可跨越的嗎?1光年的距離并非不能跨越,前提是我們得提高速度。

太陽帆飛船

目前來看,唯一能夠讓人類飛越以光年計算的宇宙空間,抵達太陽系以外的星系的航天器就是太陽帆飛船。這是一種利用太陽光的光壓作為動力的航天器。它不需要攜帶燃料,只要有光它就能夠一直加速。利用太陽光壓作為動力的太陽帆飛船理論速度能夠達到光速的五分之一,也就是每秒鐘六萬公里。

當我們能夠把速度提升到光速的五分之一時,只需要5年的時間就可以跨越1光年了。這樣,我們離開太陽系去比鄰星那里也不過20多年的時間啊。這完全在人類的生命極限范圍內。

太陽帆飛船并非科幻,現在已經處在實驗階段了。目前世界上第一艘太陽帆試驗飛船是日本的「伊卡路斯」號。它已經在宇宙中飛行了大約5億公里了。未來當這項技術成熟之后,我們就可以很容易的跨越1光年的距離了。

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