人能去银河系旅行吗?一个深夜刷到银河照片后的胡思乱想
昨晚睡前刷手机,看到一张韦伯望远镜拍的新照片,满屏幕的星星密得像撒了一把盐,我盯着看了好一会儿,脑子里突然冒出那个念头:这辈子有没有可能亲自飞过去看看? 不是看照片,是真的去——像坐飞机出差那样,到银河系的另一端转转。
这个想法一冒出来就睡不着了,我翻身起来查了半天资料,发现答案其实特别简单,简单到有点残忍,但把它拆开慢慢想的过程,比答案本身有意思得多。
先搞清楚我们要去的地方有多远
“银河系旅行”这个说法本身就有点模糊,是在银河系内部串门,还是飞出银河系到外面去?绝大多数人脑子里想的其实是第一种——像《星际迷航》那样在银河系里到处溜达。
那好,我们先认认路:
| 我们要去的地方 | 距离地球 | 光速飞行需要的时间 |
| 比邻星(最近的恒星) | 2光年 | 2年 |
| 银河系中心 | 约2.6万光年 | 6万年 |
| 仙女座星系(最近的大星系) | 约250万光年 | 250万年 |
看到这几个数字,你可能跟我当时的感觉一样——嘴上说“哦”,心里其实完全没概念,4.2光年到底意味着什么?费曼教过一个办法:别死盯着数字,把它翻译成你能摸着的东西。
一光年就是光跑一年走过的路,光一秒钟能绕地球七圈半,这个速度跑整整一年,才叫一光年,你现在拿手机看这篇文章的时候,从太阳表面发出的光飞到你脸上,只需要8分钟,而比邻星的光要飞4.2年。
人类历史上飞得最远的东西是旅行者一号探测器,1977年发射的,飞到现在快五十年了,离我们大概0.0026光年,按这个速度,飞到比邻星需要大约七万五千年。
七万五千年是什么概念?七万五千年前,智人还在跟尼安德特人谈恋爱,地球正处在末次冰期,你坐上旅行者一号出发,等到了比邻星的时候,地球上的人类文明大概已经轮回好几拨了。

图片:一张旅行者一号拍摄的“暗淡蓝点”照片,配文:1990年旅行者一号回头拍下的地球,距离60亿公里——在银河系尺度上连门都还没出。
那技术上有没有一点点可能?
“七万五千年”这个答案太让人泄气了,但换个角度想想——旅行者一号用的已经是五十年前的技术了,我们总得有点进步吧?
还真有科学家认真琢磨过这事儿,他们不是科幻作家,是正儿八经发论文的物理学家和工程师,我翻了几篇文献,大概有这么几种思路:
核聚变推进——把微型太阳装在屁股后面
现在化学燃料火箭的问题是太快就烧完了,核聚变不一样,能量密度高出好几个数量级,英国的代达罗斯计划在1970年代就算过一笔账:用核聚变脉冲推进,理论上能把速度推到光速的12%左右。到比邻星大概需要五十年——一个人的大半辈子,但好歹来得及。
不过这还只是纸面计算,可控核聚变在地球上都没搞定,更别说缩小塞进飞船里了。
光帆——让激光推着你走
这个想法特别有画面感,你造一张超级薄的反光帆,然后从地面打一束超强激光过去,像风吹帆船一样把飞船推上去,霍金生前支持的“突破摄星”计划就是这么想的——把探测器做成一枚邮票大小,速度推到光速的20%,二十来年就能到比邻星。
但这里有个问题,邮-票-大-小,意味着什么成像设备、通信设备都得缩到指甲盖以下,而且到了以后怎么把信号传回来?4.2光年外的信号弱到几乎收不到,突破摄星的主席自己也承认,这玩意儿“每一条物理定律上都没有障碍,但工程难度超乎想象”。

曲速引擎——唯一不违反相对论又能超光速的办法
上面两种不管多先进,极限就是光速以下,但银河系直径十多万光年,就算是光速也只够在附近转转。想真正在银河系里旅行,你得比光快。
1994年有个墨西哥物理学家叫阿尔库别雷,他在广义相对论的框架里找到一个数学解:不让你自己的速度超过光速,而是让空间本身扭曲起来——把飞船前面的空间压缩,后面的空间拉伸,像站在传送带上一样被送过去,飞船本身没动,是空间在动,所以相对论管不着。
听着完美对吧?唯一的问题是,要让空间这么听话,你需要负能量密度,在实验室里,物理学家确实观察到过微小的负能量效应,但离驱动一艘飞船需要的量级差了不知道多少个零,用物理学家的话说,“这在数学上可行,在物理上目前没有任何实现的路径”,翻译成人话就是——理论上没判死刑,实际上连门在哪儿都不知道。
图片:一张曲速引擎概念图,飞船被包裹在一个环形装置中,前后空间被扭曲的示意图,配文:阿尔库别雷曲速引擎的概念——空间本身成了交通工具。
那载人的问题呢?慢着,光有飞船还不够
就算有一天我们解决了推进的问题,还有一个更麻烦的事:飞船里坐的是活人,不是探测器。
你想想,在太空中漂几十年,要解决什么:
- 辐射——银河宇宙射线能直接打穿DNA,长期暴露的致癌风险和一整套防护措施现在还没着落
- 失重——骨头会变脆,肌肉会萎缩,眼球会变形,国际空间站的宇航员每天拼命锻炼也只能延缓,不能阻止
- 食物和水——不能带够几十年吃的,必须形成闭合的生态系统,地球上搞了这么多年的人工生态圈实验,结果都不太理想
- 心理健康——关在一个比你家客厅还小的铁罐子里几十年,对着一成不变的面孔和星空,人会怎么样?南极越冬站里的人待十几个月就能出现明显的心理问题
这些加在一起,去比邻星的难度大概等于:在撒哈拉沙漠正中间建一座完全自给自足的城市,还得让所有居民开开心心住五十年不出门。

如果换个角度想呢?
查到这儿我已经有点沮丧了,但洗澡的时候突然想到——我是不是把问题问错了?
我问的是“人能不能去”,但“人”的定义是什么?如果是我的身体——这坨碳水化合物的组合,那答案可能是不能,但如果换个思路呢?
有一种很疯狂的设想:不送身体,送信息,把人脑的完整结构和状态扫描下来,编码成数据,用激光打到目的地,然后在另一头用3D生物打印技术把身体重建出来,这中间的旅行时间就是光速,4.2光年4.2年就到,这中间“接收端的那个你还是不是你”这个问题,已经属于哲学范畴了。
还有一种更慢但更踏实的想法:飞船就是人类的新家,不需要很快,不需要急着到,一艘巨大的世代飞船慢慢飘过去,船上的人出生、生活、老去,他们的曾曾曾孙才会到达,到那个时候,银河系旅行不是一个“到达”的概念,而是一种生活方式。
说到底,能不能去银河系旅行,取决于我们愿不愿意接受一个完全不同的“旅行”定义,不是买张票、坐几个小时就到,而是用几代人的生命,去完成一个跨越星海的接力。
我把电脑关上,又看了一眼窗外,城市的灯光把星星遮得差不多了,只能隐约看到猎户座腰带上的三颗星,它们离我大概一千光年——也就是说,我现在看到的光,是北宋时期从那些恒星表面出发的,某种意义上,我已经在穿越银河系的时间隧道里了,只不过方向是反的——不是我飞过去看它们,是它们的光飞过来看我。
这样一想,银河系早就来找过我了。