要飛出太陽系,並非一定要掌握可控核聚變,專家:其實我們還有一條捷徑

天空之城 2020/07/04 檢舉 我要評論

天文學家告訴我們,太陽系真正的邊界是「奧特星雲」,這是一個包裹著太陽系的球體雲團,其半徑大約為1光年,即9.46萬億公里。也就是說,「旅行者1號」探測器飛了那麼久,其實連太陽系半徑零頭的零頭都沒有飛到,而它要飛出太陽系,還需要上萬年的時間。所以如果要問人類為什麼無法跨越星際,那麼最直接的答案就是人類無法征服宇宙中的距離。

為什麼會這樣呢?我們一般都會認為這是因為人類缺少強大的能量來源,從而無法為飛行器提供足夠的動力,正因為如此,我們才特別期待可控核聚變技術的成功,因為這種技術可以給我們帶幾乎無限的能量。

然而你可能不知道的是,要飛出太陽系,並非一定要掌握可控核聚變,其實我們還有一條捷徑,從理論上來講,人類之所以無法跨越星際,可能只是因為我們缺少一種物質。

這種物質就是「負物質」,注意,「負物質」並不是我們常聽到的「反物質」,它們的區別在於,「反物質」是指與普通物質狀態相反的物質,而「負物質」則是指品質為負的物質。下面我們來看看這種物質有哪些特性。

在給一個物體施加一個力F的時候,這個物體就會具備一個F/M(M指物體的品質)的加速度,其方向與F相同,這是普通物質所表現出來的特性,而對於「負物質」來說,由於它的品質為負數,所以在這種情況下,由「負物質」構成的物體,會具備一個-F/M的加速度。也就是說,它的加速度是與F相反的,比如說當F的方向是向前時,它的加速度方向卻是向後。

我們不難推測出,當普通物質被萬有引力吸引時,「負物質」卻表現為排斥,這就意味著「負物質」是反引力的。但這些都不是重點,重點是如果將普通物質與「負物質」混合在一起,我們就可以得到品質為零的物質,道理很簡單,品質為1公斤的普通物質加上品質為-1公斤「負物質」,其總品質就為零。

想像一下,假如我們擁有一艘品質為零的太空船會怎麼樣?答案就是我們只需要給它一點點動力,就可以讓它的速度迅速提升,而因為它的品質為零,完全不受相對論的「質增效應」的限制,所以這艘太空船就可以達到光速。

顯而易見的是,要得到這「一點點動力」並非一定要掌握可控核聚變,事實上這完全可以由我們現在所使用的化石燃料來提供,這就意味著,只要我們找到了這種物質,就可以輕易地飛出太陽系,從而通過這條捷徑完成人類跨越星際的夢想。

看到這裡可能有人會說了,這只不過是一個基於數學的推論,實際情況卻是,宇宙中根本就不可能存在這種物質。其實不然,儘管我們現在還沒有關於「負物質」的確切證據,但在過去的研究工作中,科學家還是找到了一些蛛絲馬跡暗示了「負物質」存在的可能性。

首先就是「凱西米爾效應」,科學家發現,如果將兩塊表面光滑的薄金屬板平行置入真空中,那麼在這兩塊金屬板靠得足夠近的時候,就會受到一種使它們互相靠近的力——「凱西米爾力」。

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