登上流浪行星？人類星際遷移找新招

近日，美國(guó)學(xué)者提出星際遷移的腦洞：利用自由飄蕩的流浪行星作為交通工具，助人類探索深空。盡管人類還沒(méi)能力使這個(gè)腦洞成真，想實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃，還有很多工作要做，但大膽暢想畢竟是人類實(shí)現(xiàn)星際遷移、星際旅行的第一步。那么，除了常見的飛船、火箭和流浪行星，星際遷移還有沒(méi)有更好的交通工具和實(shí)現(xiàn)途徑呢？

天然奇觀幫大忙

讓我們回到美國(guó)學(xué)者的腦洞，先弄清什么是“流浪行星”呢？當(dāng)前的天體物理學(xué)體系認(rèn)為，任何行星都是在恒星系中形成的，做著圍繞恒星的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。不過(guò)，某顆行星一旦遭遇變故，導(dǎo)致恒星產(chǎn)生的引力束縛不足以將其留在恒星系內(nèi)，也就是恒星引力不足以充當(dāng)向心力時(shí)，這顆行星就會(huì)被“甩”出恒星系，變成沒(méi)有歸屬的流浪行星。

科學(xué)家在2011年首次發(fā)現(xiàn)流浪行星。從那之后，銀河系中越來(lái)越多的流浪行星被觀測(cè)到。有消息稱，科學(xué)家通過(guò)重新估算，認(rèn)為銀河系中的流浪行星數(shù)量可能超過(guò)4000億顆，這無(wú)疑是個(gè)天文數(shù)字。

相信不少朋友都看過(guò)國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球》，電影講述的是人類遭遇太陽(yáng)將要演化成紅巨星而吞噬地球的困境，不得不在地球上安裝大型行星發(fā)動(dòng)機(jī)，推動(dòng)地球前往新的恒星系。一旦電影中的地球擺脫太陽(yáng)引力束縛，就是名副其實(shí)的“人造流浪行星”。由于很多流浪行星比地球要小得多，實(shí)現(xiàn)其太空移動(dòng)相對(duì)也容易一些，難怪美國(guó)學(xué)者提出利用流浪行星來(lái)星際遷移的腦洞。

其實(shí)，利用天然奇觀，人類星際遷移有希望“走捷徑”，比如借助“時(shí)空隧道”——蟲洞穿越。

自從愛因斯坦的廣義相對(duì)論被接受以來(lái)，蟲洞從理論上被證明是可能存在的，因此又稱為愛因斯坦-羅森橋。理論上，蟲洞是宇宙中連接不同時(shí)空的“狹窄隧道”，人類可以借助蟲洞在宇宙尺度上進(jìn)行瞬間移動(dòng)或“時(shí)間跳躍”。對(duì)于星際旅行而言，穿越蟲洞無(wú)疑是最快的，也成為科幻作品中展示最多的星際遷移方式之一。

不過(guò)，人類穿越蟲洞面臨著重重挑戰(zhàn)，最重要的環(huán)節(jié)就是保持蟲洞的開啟和穩(wěn)定狀態(tài)。有研究表明，負(fù)物質(zhì)可以使得蟲洞長(zhǎng)期保持開啟和穩(wěn)定狀態(tài)，但仍然存在大量未知性，人類還需要探索很長(zhǎng)的路。

航天器可以很科幻

科研人員不會(huì)總想著借力天然奇觀，努力研發(fā)新型載人航天器，始終是星際旅行的根本途徑，這其中少不了炫目的“未來(lái)科技”。

太陽(yáng)帆飛船“馭光而行”，是一種利用太陽(yáng)光壓推進(jìn)的航天器。人類在地球上可能對(duì)于光壓感到疑惑，因?yàn)楣庾拥淖矒袅︼@得微乎其微：每平方米受到的太陽(yáng)光壓還沒(méi)有一只螞蟻重，每平方公里受到的太陽(yáng)光壓也只有9牛。但在沒(méi)有空氣阻力的太空中，光壓可就截然不同了。經(jīng)科學(xué)估算，直徑2000米的太陽(yáng)帆飛船能讓航天器以24萬(wàn)公里/時(shí)的速度前進(jìn)，這比當(dāng)今最快的火箭推進(jìn)器還要快5倍左右。

量子技術(shù)近年來(lái)成為熱門，在航天領(lǐng)域可能的應(yīng)用前景之一就是量子星艦。這種航天器通過(guò)黑洞“蒸發(fā)”作為推進(jìn)動(dòng)力。

原來(lái)，在黑洞的視界附近，由于黑洞在時(shí)空自身上附加有引力能，粒子與反粒子的形成、毀滅顯著加快，理論上可以借助電磁效應(yīng)獲得巨大的推進(jìn)動(dòng)能。有研究表明，如果在量子星艦這種飛船后部“制造”原子級(jí)別的微型黑洞，利用其能量輸出、排放，代替現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)，將是穿越浩瀚宇宙的高效可靠保障。這不是空想，是少數(shù)基于現(xiàn)有技術(shù)原理的星際航行方案之一。

在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，把航天器送入太空只能依賴火箭。不過(guò)，現(xiàn)役的火箭推進(jìn)劑提升潛力空間有限，有必要換用新家伙，比如反物質(zhì)。

大家總覺(jué)得反物質(zhì)神秘而難以理解，其實(shí)反物質(zhì)基于反質(zhì)子、反中子和正電子組成，具有與正常物質(zhì)相反的性質(zhì)，包括反物質(zhì)粒子的電荷、自旋與正常物質(zhì)相反。這意味著，當(dāng)物質(zhì)粒子和反物質(zhì)粒子相互吸引并碰撞時(shí)，大量能量立即釋放出來(lái)。據(jù)科學(xué)推算，僅1克反物質(zhì)與等量物質(zhì)完全湮滅，產(chǎn)生的能量相當(dāng)于3顆廣島原子彈爆炸，可見其威力有多么巨大。如果人類能夠發(fā)現(xiàn)、制造足夠多的可控反物質(zhì)，并把這樣的能量應(yīng)用在火箭上，產(chǎn)生的推力將相當(dāng)驚人，火箭和飛船甚至能接近光速前進(jìn)，這也許將是太空旅行的下一次技術(shù)飛躍。

“超時(shí)空傳送”有依據(jù)

如果大家嫌量子星艦的腦洞不夠大，可以暢想游戲中的“超時(shí)空瞬間轉(zhuǎn)移”——量子傳輸。

幾個(gè)粒子在相互作用后就擁有了整體性，一個(gè)粒子發(fā)生變化，另一個(gè)粒子也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，無(wú)論距離多遠(yuǎn)。這稱為量子糾纏的超距作用。目前，科學(xué)家利用量子傳輸技術(shù)，借助衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等，可以安全高效地傳輸量子信息。未來(lái)人類進(jìn)入量子時(shí)代，不僅能超距離傳遞能量和信息，或許也可以將人或飛船“瞬間轉(zhuǎn)移”到光年距離以外。到那個(gè)時(shí)候，人類也許能借助量子傳輸飛速到達(dá)另一個(gè)星球、另一個(gè)空間，星際遷移將變得無(wú)比簡(jiǎn)單。

“超時(shí)空瞬間轉(zhuǎn)移”或許過(guò)于科幻，大家的腦洞不妨稍小一點(diǎn)，關(guān)注曲速引擎。它又叫曲率引擎，是超光速推進(jìn)系統(tǒng)，但相關(guān)理論在設(shè)定上并不允許在兩點(diǎn)之間進(jìn)行“瞬時(shí)”旅行。大家不必灰心，墨西哥科學(xué)家阿庫(kù)別瑞根據(jù)科幻作品的描述，竟然分析出愛因斯坦相對(duì)論體系下超光速飛行的可能性，只要對(duì)時(shí)空的曲率進(jìn)行壓縮或者膨脹，引發(fā)“時(shí)空波動(dòng)”，就有望實(shí)現(xiàn)星際旅行。

星辰大海是人類永恒的夢(mèng)想。雖然當(dāng)前的科技水平距離星際旅行還差得很遠(yuǎn)，但科學(xué)家并未停止探索，關(guān)于星際遷移方法的構(gòu)思和研究層出不窮。相信隨著人類科技不斷取得突破，終有一天，普通人也可以實(shí)現(xiàn)宇宙遨游，到充滿魅力的深空、到外星球上看一看。