银河快报

如果有一艘像银河系那么大的飞船

前两天晚上我躺在楼顶看星星,脑子里突然蹦出一个念头——要是有一艘飞船,跟银河系一样大,那会是什么样子?这个想法让我翻来覆去睡不着,索性爬起来算了算,结果发现这事儿比我想象的还有意思。

如果有一艘像银河系那么大的飞船

先说说银河系到底多大,十万光年直径,这个数字听着挺唬人,但其实你得真把它放进脑子里掂量掂量,一光年就是光跑一年的距离,光一秒钟能绕地球七圈半,一年下来能跑将近十万亿公里,十万光年,那就是光也得跑十万年的距禈,人类目前飞得最远的探测器旅行者一号,飞了四十多年才勉强出了太阳系的家门口,照这个速度,想从银河系这头飞到那头,得花上大概两万亿年,比宇宙现在的年龄还长一百多倍,你看,光是把"银河系那么大"这个前提摆在桌面上,就已经让人的脑子有点转不过来了。

这么个大家伙要是造成了飞船,首先你就得考虑——它停在哪儿?地球肯定不行,太阳系也不够塞牙缝的,任何已知的星系团在它面前都像个玩具模型,这艘飞船本身就已经是一个移动的星系了,它要是开到我们附近,地球上的夜晚大概会被照得跟白天一样,因为它的船体上哪怕随便漏出一点引擎废热,亮度都可能超过满月几百倍,天文台的望远镜也别想干别的了,全天都是这艘船的身影。

接下来一个特别接地气的问题:船上的人怎么联络?假设船长在船头,想给船尾的轮机舱发个消息,用的是我们现在的无线电,这消息跑得倒是快,光速嘛,但是船头到船尾的距离是多少?少说也有七八万光年,一条短信发出去,等轮机长收到的时候,地球上的恐龙都快进化成人类了,所以这艘船如果想要像个正常的飞船那样运转,必须有一套完全超越我们现有物理认知的通讯手段,刘勰在《文心雕龙》里讲"寂然凝虑,思接千载",好歹还只是时间和想象的问题,这艘飞船上的通讯问题可是实打实的物理障碍。

再说动力,一艘普通航母加满油能跑好几个月,这艘银河系级别的飞船需要什么燃料?反物质?暗能量?我觉得这些东西可能都不够格,你想想,推动一个包含上千亿颗恒星质量的物体,让它哪怕只动一下,需要的能量大概比整个可观测宇宙一个瞬间释放的能量还多,卡尔达舍夫等级里最高的Ⅲ型文明也才堪堪利用一个星系的全部能量,而这艘飞船本身就是星系级别的,它消耗的功率恐怕得用一个全新的物理量来描述了。

如果有一艘像银河系那么大的飞船

建造材料也让人头疼,人类目前最硬的合金在这种尺度下跟豆腐差不多,哪怕你找到一种材料,强度高到能让整艘船不自塌成一个黑洞,这种材料本身的质量密度得低到什么程度?或者高到什么程度?根据广义相对论,这么大体量的物体堆在一起,它自己就成了一个黑洞,一艘黑洞飞船——听起来倒是挺酷,但黑洞里信息和结构怎么保持,这个问题连霍金琢磨了大半辈子都没完全搞明白。

不过换个角度想,也许建造这样一艘飞船的文明根本就不在乎我们考虑的这些,他们可能直接拿恒星当螺丝钉,用星云当焊接材料,引力成了他们的扳手,下面的表格我大致编了一下各种推进方式在这种尺度下的可能性,你就当个乐子看看:

推进方式 能否推动银河级飞船 主要问题
化学火箭 完全不行 一艘飞船就能把整个宇宙的燃料烧光
核聚变引擎 不够看 就算吃掉所有恒星,推力也太小
曲速引擎 可能吧 需要负能量,而且需要银河系那么多的负能量
虫洞跳跃 也许 你得先做一个跟飞船一样大的虫洞,这就又回到了原点
时空本身作为驱动 理论上 那得是神级文明才玩得转的技术

说到这里我突然觉得,尺寸大到一定程度之后,飞船这个概念本身就变得模糊了,它和我们理解的宇宙结构还有什么区别?就像你问一条鱼,大海是不是它的鱼缸一样——当你的飞行器比绝大多数的自然天体结构还要庞大时,你居住的到底是飞船,还是一个经过改造的宇宙本身?

我记得读过一本科幻小说,里面提到一个叫"星之岛"的概念,说是一种半生物半机械的巨大结构,飘荡在星系之间,里面住着从不同星球移民过来的各种生命,但那玩意儿顶多几百公里长,跟今天我们聊的这个比起来简直就是个小舢板,物理学家弗里曼·戴森提出过"戴森球"的概念,把一颗恒星包裹起来利用它的全部能量,这是1960年的事了,如果戴森球已经让人觉得脑洞大开,那银河飞船大概要让人脑洞崩溃。

有时候想想,琢磨这种事确实没什么实际用处,但它让我对脚下的这颗小星球多了一份珍惜,至少在我们可以想象的未来里,地球还是唯一的家,那艘大到离谱的飞船就算真的存在于宇宙某处,人家估计也没空搭理我们这颗连太阳系都没走出去的小文明,这样也好,安安静静看星星,偶尔胡思乱想一下,日子也挺美。

如果有一艘像银河系那么大的飞船

关键词: