【全球时快讯】登上流浪行星？人类星际迁移找新招

2022-06-26 08:59:53 来源：科普中国

近日，美国学者提出星际迁移的脑洞：利用自由飘荡的流浪行星作为交通工具，助人类探索深空。尽管人类还没能力使这个脑洞成真，想实现这个计划，还有很多工作要做，但大胆畅想毕竟是人类实现星际迁移、星际旅行的第一步。那么，除了常见的飞船、火箭和流浪行星，星际迁移还有没有更好的交通工具和实现途径呢？

天然奇观帮大忙

(资料图片仅供参考)

让我们回到美国学者的脑洞，先弄清什么是“流浪行星”呢？当前的天体物理学体系认为，任何行星都是在恒星系中形成的，做着围绕恒星的公转运动。不过，某颗行星一旦遭遇变故，导致恒星产生的引力束缚不足以将其留在恒星系内，也就是恒星引力不足以充当向心力时，这颗行星就会被“甩”出恒星系，变成没有归属的流浪行星。

科学家在2011年首次发现流浪行星。从那之后，银河系中越来越多的流浪行星被观测到。有消息称，科学家通过重新估算，认为银河系中的流浪行星数量可能超过4000亿颗，这无疑是个天文数字。

相信不少朋友都看过国产科幻大片《流浪地球》，电影讲述的是人类遭遇太阳将要演化成红巨星而吞噬地球的困境，不得不在地球上安装大型行星发动机，推动地球前往新的恒星系。一旦电影中的地球摆脱太阳引力束缚，就是名副其实的“人造流浪行星”。由于很多流浪行星比地球要小得多，实现其太空移动相对也容易一些，难怪美国学者提出利用流浪行星来星际迁移的脑洞。

其实，利用天然奇观，人类星际迁移有希望“走捷径”，比如借助“时空隧道”——虫洞穿越。

自从爱因斯坦的广义相对论被接受以来，虫洞从理论上被证明是可能存在的，因此又称为爱因斯坦-罗森桥。理论上，虫洞是宇宙中连接不同时空的“狭窄隧道”，人类可以借助虫洞在宇宙尺度上进行瞬间移动或“时间跳跃”。对于星际旅行而言，穿越虫洞无疑是最快的，也成为科幻作品中展示最多的星际迁移方式之一。

不过，人类穿越虫洞面临着重重挑战，最重要的环节就是保持虫洞的开启和稳定状态。有研究表明，负物质可以使得虫洞长期保持开启和稳定状态，但仍然存在大量未知性，人类还需要探索很长的路。

航天器可以很科幻

科研人员不会总想着借力天然奇观，努力研发新型载人航天器，始终是星际旅行的根本途径，这其中少不了炫目的“未来科技”。

太阳帆飞船“驭光而行”，是一种利用太阳光压推进的航天器。人类在地球上可能对于光压感到疑惑，因为光子的撞击力显得微乎其微：每平方米受到的太阳光压还没有一只蚂蚁重，每平方公里受到的太阳光压也只有9牛。但在没有空气阻力的太空中，光压可就截然不同了。经科学估算，直径2000米的太阳帆飞船能让航天器以24万公里/时的速度前进，这比当今最快的火箭推进器还要快5倍左右。

量子技术近年来成为热门，在航天领域可能的应用前景之一就是量子星舰。这种航天器通过黑洞“蒸发”作为推进动力。

原来，在黑洞的视界附近，由于黑洞在时空自身上附加有引力能，粒子与反粒子的形成、毁灭显著加快，理论上可以借助电磁效应获得巨大的推进动能。有研究表明，如果在量子星舰这种飞船后部“制造”原子级别的微型黑洞，利用其能量输出、排放，代替现有的发动机，将是穿越浩瀚宇宙的高效可靠保障。这不是空想，是少数基于现有技术原理的星际航行方案之一。

在可预见的时期内，把航天器送入太空只能依赖火箭。不过，现役的火箭推进剂提升潜力空间有限，有必要换用新家伙，比如反物质。

大家总觉得反物质神秘而难以理解，其实反物质基于反质子、反中子和正电子组成，具有与正常物质相反的性质，包括反物质粒子的电荷、自旋与正常物质相反。这意味着，当物质粒子和反物质粒子相互吸引并碰撞时，大量能量立即释放出来。据科学推算，仅1克反物质与等量物质完全湮灭，产生的能量相当于3颗广岛原子弹爆炸，可见其威力有多么巨大。如果人类能够发现、制造足够多的可控反物质，并把这样的能量应用在火箭上，产生的推力将相当惊人，火箭和飞船甚至能接近光速前进，这也许将是太空旅行的下一次技术飞跃。

“超时空传送”有依据

如果大家嫌量子星舰的脑洞不够大，可以畅想游戏中的“超时空瞬间转移”——量子传输。

几个粒子在相互作用后就拥有了整体性，一个粒子发生变化，另一个粒子也会发生相应的变化，无论距离多远。这称为量子纠缠的超距作用。目前，科学家利用量子传输技术，借助卫星网络、光纤网络等，可以安全高效地传输量子信息。未来人类进入量子时代，不仅能超距离传递能量和信息，或许也可以将人或飞船“瞬间转移”到光年距离以外。到那个时候，人类也许能借助量子传输飞速到达另一个星球、另一个空间，星际迁移将变得无比简单。

“超时空瞬间转移”或许过于科幻，大家的脑洞不妨稍小一点，关注曲速引擎。它又叫曲率引擎，是超光速推进系统，但相关理论在设定上并不允许在两点之间进行“瞬时”旅行。大家不必灰心，墨西哥科学家阿库别瑞根据科幻作品的描述，竟然分析出爱因斯坦相对论体系下超光速飞行的可能性，只要对时空的曲率进行压缩或者膨胀，引发“时空波动”，就有望实现星际旅行。

星辰大海是人类永恒的梦想。虽然当前的科技水平距离星际旅行还差得很远，但科学家并未停止探索，关于星际迁移方法的构思和研究层出不穷。相信随着人类科技不断取得突破，终有一天，普通人也可以实现宇宙遨游，到充满魅力的深空、到外星球上看一看。

关键词：星际旅行爱因斯坦太阳光压