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光速飞往银河系第一集,我真去加油站问了光速飞船加什么油

上周三晚上,我蹲在阳台啃西瓜,抬头看见银河横在天上,突然冒出一个特别蠢的问题:如果现在有一艘飞船能以光速飞行,从地球出发去银河系中心,我该往哪个方向踩油门?

是的,我知道光速飞行在物理上基本等于做梦,但咱今天就较这个真,我把西瓜皮扔进垃圾桶,擦了擦手,决定从头把这事琢磨明白,毕竟,人类对银河系的想象已经攒了上千年,但真正搞清楚自己家在银河系的什么位置,也就是最近一百年的事

光速飞往银河系第一集,我真去加油站问了光速飞船加什么油

先搞清楚咱们现在在哪儿

这话听起来像废话,但很多人对银河系的印象还停留在“一条牛奶色的河”,银河系是一个棒旋星系,直径大约10万到18万光年之间,这个数据别嫌范围大,天文学家们到现在还在为银河系精确尺寸争论,因为你在盘里很难看清盘的全貌,类似一条鱼想搞清楚自己住的池塘长什么样。

太阳系不在银河系中心,也不在边缘,而是窝在一条叫猎户旋臂的次级旋臂内侧,距离银河系中心大约6万到2.7万光年,这个位置挺郊区的,但也不算太偏,相当于住在五环外六环里,去市中心银河酒吧还得开挺远。

所以第一个数字有了:从地球到银河系中心,直线距离大约2.6万光年。

光速飞行意味着什么

你可能会说,2.6万光年,光速飞船开过去不就是2.6万年吗?对,也不对。

对的是,从地球上的人看来,飞船确实飞了2.6万年才到,但坐飞船的人感觉可大不一样——如果真能以无限接近光速飞行,时间膨胀效应会让人感觉这趟旅程很短,具体短到什么程度,得看距离和速度有多接近光速,理论上,如果飞船加速到光速的99.999999%,对于飞船里的人来说,穿越银河系可能只需要几天甚至几小时,不过外面宇宙已经过了几万年,这个反差,我第一次看懂的时候愣了好一会儿,手里的西瓜都不香了。

下表是几个关键数据,方便你直观感受一下航线基本信息:

参数 数值
航线起点 地球(猎户旋臂内侧)
航线终点 银河系中心(人马座A*附近)
直线距离 约26,000光年
光速飞行(地球参考系)耗时 约26,000年
光速飞行(飞船参考系)耗时 极短(取决于速度逼近程度)
最大挑战 能源、星际尘埃、超重元素屏障

沿途会看见什么:星空变密,危险也在变多

第一段路程是从猎户旋臂往外飞到英仙旋臂的方向,再掉头往内走——等等,为什么是往外飞?因为银河系中心在人马座方向,但你不能直直开过去,银河盘面上充斥着气体、尘埃和恒星,直接穿过去等于找死,实际航线可能是先沿着旋臂间隙飞,尽量避开密集区。

起飞后的前几百年(地球时间),窗外的星空会慢慢变密,太阳附近的恒星密度大约是每立方光年0.004颗,听着很稀疏对吧?但越往银河系中心走,恒星密度越高,到了距离中心一万光年的地方,恒星密度能比太阳附近高出几百倍,夜空会亮得让人睡不着觉

真正让人头疼的是星际尘埃,光速飞行时,飞船撞上一粒芝麻大小的尘埃,释放的能量相当于一颗小型核弹,别笑,这不是我编的,相对论效应下,撞击动能会被放大到恐怖级别,实际飞行必须安装某种力场护盾,或者走“清扫”过的航线,否则飞船活不过第一集。

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银河中心的惊喜与惊吓

飞了2.6万年(或者对船员来说可能只是一顿午饭的功夫),你们终于抵达了目的地——银河系中心区域。

这里有一个超大质量黑洞,名叫人马座A*,质量大约是太阳的400万倍,周围恒星以疯狂的速度绕着它转,有些恒星的轨道速度能达到每秒几千公里,在黑洞周围几百光年范围内,恒星密度高得离谱,星光照得如同白昼,而且到处是强辐射和高能粒子流,飞船如果没做好防护,可能刚靠近就被烤熟了。

但这里也不是只有死亡和毁灭,科学家们猜测,银河系中心区域的极端环境中可能存在着完全不同于地球的生命形式,或者说,至少存在着复杂有机分子——已经有射电望远镜在那里探测到了大量的有机分子谱线,换言之,银河中心既是地狱,也可能是化学演化的天堂

回到最初那个加油站的问题

看完这些信息,我重新坐在阳台上,银河还是那条银河,但脑子里的画面完全不一样了,光速飞船这件事,技术上咱先不说行不行,但仅仅是想象这趟2.6万光年的旅程,从静谧的猎户旋臂一路穿行到沸腾的银河中心,就已经足够让人着迷了。

至于加油站该加什么油,我想了想,大概是反物质吧,标号99.999999%纯度的那种,还得开发票。

下集我打算聊聊,如果真到了银河中心,能不能绕着人马座A*拍张自拍发朋友圈,以及信号延迟两万多年我妈会不会骂我。

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