我們能穿越銀河系嗎？

科學(xué)家眼中的“假想”銀河系

    根據(jù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，宇宙中至少有1000億個星系，但我們對自己身處的銀河系都沒有完全了解透徹，雖然它“只是”一個中等大小的星系，但銀河系內(nèi)包含數(shù)十億顆恒星和數(shù)十億顆行星，它們都圍繞著一個超大質(zhì)量的黑洞運行。

    由于太空中的所有物體都在移動，實際上我們現(xiàn)在正在穿越銀河系。

    地球可以以每秒29.79公里的速度繞太陽運行，太陽系繞銀河系中心運行的速度更是驚人，達(dá)到每秒250公里。以這種速度，我們繞銀河系一圈大約需要2.3億年，也就是所謂的“宇宙年”。

    地球大約誕生在45億年前，也只是環(huán)繞銀河系運行了19次，或者20次。銀河系的直徑至少有105000光年，由于光年的長度為8.8萬億公里，這使得銀河系從一端到另一端的距離超過965萬億公里，實際上這是一個保守的估計。

    其他的研究表明，銀河系的星盤可能達(dá)到20萬光年，因為天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，圍繞銀河系中心運行的恒星的位置比我們之前認(rèn)為的，可能還要遠(yuǎn)得多。這意味著，一個以光速行進的光子需要20萬年才能穿過銀河系。

    不過，與光子不同，人類不能以光速行進，雖然20萬年在宇宙的歷史上并不算什么，但對我們來說已經(jīng)是一個天文數(shù)字?，F(xiàn)代人類也只是在20萬年前或是30萬年前才進化而來的。既然我們不能以光速行進，卻仍然想要穿越銀河系，我們還有什么其他選擇？

    地球上最常見的交通方式是汽車，現(xiàn)在全世界有超過10億輛汽車在公路上行駛，我們假設(shè)汽車可以飛行，如果你以每小時96公里的速度駕駛一輛汽車，你將需要2萬億年才能穿越銀河系，幸運的是，我們有一些速度更快的飛行器可以用于太空旅行。

    旅行者號太空探測器可以以每小時5600公里的速度穿越太空，但我們?nèi)孕枰蠹s20億年的時間。我們還能更快嗎？

    在2016年，朱諾太空探測器達(dá)到了26萬公里每小時的峰值，這還是因為受到木星引力的影響，但是，如果我們能以某種方式保持這種速度，穿越銀河系只需要大約4億年。

    還有帕克太陽探測器，被美國國家航空航天局賦予探索太陽的開創(chuàng)性任務(wù)，天文學(xué)家認(rèn)為在它的旅程完成時，帕克可以達(dá)到每小時43萬英里的速度，如果能夠保持下去，我們只需要1.5億年就可以完成我們的旅程。

    但是，利用太空探測器的速度來進行這個特殊的實驗，還是存在很多問題的，尤其是空間探測器太小了，沒有足夠安全的空間來容納人類，這在一定程度上限制了我們使用太空探測器來穿越銀河系。

    那么，我們還能怎么做呢？目前，“世代”飛船被認(rèn)為是我們最好的選擇之一。

    理論上講，一個能夠容納數(shù)千人的巨大方舟是可以在銀河系中漂流的，當(dāng)然“世代飛船”也不能回避人類壽命的長短問題，在船上每個人都會隨著時間變老，都會死去。

    有些人可能永遠(yuǎn)也看不到一顆新的行星或恒星，可能飛船上的人已經(jīng)換了一代又一代，但他們?nèi)匀挥袡C實現(xiàn)穿越銀河系這一目標(biāo)，他們每離開地球一英公里，就會進入到完全未知的領(lǐng)域！這段極其緩慢的旅程將比人類已經(jīng)存活的時間要長得多。

    因此，在一艘宇宙飛船中囚禁了幾個世紀(jì)之后，我們的物種可能會發(fā)生變化，當(dāng)飛船到達(dá)目的地時，飛船上的人類可能已經(jīng)和留在地球上的人類走上了完全不同的進化道路，如果有一天他們以某種方式相遇，可能都沒法認(rèn)出彼此。

    再往遠(yuǎn)了說，“世代”飛船上的人和留在地球上的人甚至可能會隨著時間的推移而忘記彼此。

    也許還有另一條路，許多科幻文學(xué)作品和影視作品中都有提到“冬眠”，這是一種將人體的機能降低到最小消耗的方式，讓人“睡著”，這可以確保宇航員在長途旅行中存活下來。

    在現(xiàn)實世界中，它被提議用于各種的任務(wù)，無論是相對較短的火星之旅，還是更遠(yuǎn)的真正的深空旅行。理論上講，“冬眠”意味著地球可以用比一艘巨大的一代飛船更小更快的運載工具搭載船員，只有在遇到確實有趣的東西的時候，才把他們從冬眠中喚醒。

    不幸的是，目前，“冬眠”比起科學(xué)事實更像是科幻小說，但這并不意味著我們不可以提出類似的解決方案，還有一個問題是，如何決定什么樣有趣的東西值得船員“醒來”呢？這也有待討論。

    在穿越銀河系的旅程中，我們會停下來檢查每一顆行星，每一個外星太陽系，每一個黑洞嗎？

    銀河系至少包含1000億顆行星，即使忽略中間的航行時間，把一天時間花探索一顆行星上，那就是1000億天，這本身就超過了2.5億年。

    如果我們只去拜訪可能適合居住的行星，或者類地行星，這個數(shù)字仍然很大，銀河系中可能有超過400億個符合條件的星球，所以至少需要3000萬年，而人類平均壽命為72歲，宇航員候選人在美國接受訓(xùn)練前的平均年齡為34歲。如果每個宇航員都工作到死，他們可能平均有35年左右的探索時間，即12775天。

    在一個假設(shè)的時間，一天訪問一個行星是可能的，即使以物理上可能的速度旅行，這個特殊的旅程仍然需要20萬年才能完成。

    所以，也許探索銀河系的最好方法就是簡單地，仰望夜空。