郭智毅
稍微有點物理常識的人就會知道,“如何實現(xiàn)超光速”這個、司題似乎是一個偽命題。但是……
愛因斯坦對這個世界最大的貢獻(xiàn)就是“E=mc2”這個方程式,它像啟示明燈一樣照耀著往后的世界,讓人類對整個地球,不,是整個宇宙的研究步伐都加快了。但正是這個方程式,宣告了人類追求速度的物理極限永不可破:根據(jù)E=mc2質(zhì)能方程的理解,如若要讓一個物體運(yùn)行的速度達(dá)到光速(每秒30萬千米),則驅(qū)動該物體的能量需要達(dá)到無限大。這意味著我們有可能創(chuàng)造無限大的能量讓這個物體無限接近光速但無法超越光速。這就是愛因斯坦留給后人的物理高墻——人類永遠(yuǎn)都無法實現(xiàn)光速飛行,至于超光速?還是做夢吧!
但是對于速度的追求向來是人類除了填飽肚子之后的最大追求之一。田徑項目不斷刷新著人類奔跑速度的極限紀(jì)錄;賽車運(yùn)動在一百多年來也在不斷創(chuàng)造賽場上的速度紀(jì)錄;布加迪和柯尼塞格十幾年分庭抗禮,從未間斷過爭奪量產(chǎn)車陸上最速的紀(jì)錄頭銜;英國“尋血獵犬”項目則試圖刷新已經(jīng)由自己保持的超音速汽車速度紀(jì)錄;至今人類歷史上速度最快的協(xié)和超音速客機(jī)曾經(jīng)在天空中讓普通乘客也能看到地球的弧度;美軍則試圖研制下一代超高速軍用飛機(jī)來突破上世紀(jì)稱霸一時的黑鳥超高速偵察機(jī)保持的紀(jì)錄……但是,把這些放在地球之外,它們都太慢了。
離地球最近的星系是仙女座星系(M31),距離我們220萬光年,即使以光速飛行,也要220萬年才能到達(dá),而整個人類的歷史也不過幾十萬年。更令人沮喪的是:我們所在的銀河系直徑大約是10-12萬光年,以光速走出我們的家園就需要10萬年以上,即便我們登上光速飛船,走出去的則是我們的孫孫孫孫孫……子輩。但是,到目前為止,地球人制造出來的速度最快的飛行器有多快呢?它是去年已經(jīng)飛躍冥王星的美國“新視野”號探測器,時速是5.8萬千米,但也只有光速的0.0054%,指望它飛出銀河系?到那時恐怕地球人都不復(fù)存在了。
所以,科幻電影里出現(xiàn)了曲速發(fā)動機(jī),可以穿越蟲洞瞬時抵達(dá)宇宙中的任何星系。但這畢竟還處于理論階段,誰也不敢預(yù)測什么時候人類就真的掌握了穿越時空的超級技術(shù)。以現(xiàn)有技術(shù)來看,脈沖式核動力發(fā)動機(jī)宇宙飛船是最有可能達(dá)到接近光速運(yùn)行的飛行器,它的船尾是一個巨大的能量反射盤,飛船每兩秒向身后拋出一顆原子彈,爆炸沖擊波通過能量反射盤彈射飛船加速,這種方式可以讓飛船達(dá)到驚人的速度。但限于E=mc2方程所示,這艘飛船依然無法超越光速。不過總有一天,人類一定會踏上星際遠(yuǎn)征的路途,就像《星際穿越》里的庫克那樣,肩負(fù)著人類種族延續(xù)的使命,探索新的疆域,或許那時的飛船將是一座飛行城市,幾萬年、幾十萬年、幾百萬年航行在宇宙中,經(jīng)過合適的星球便采集資源,維持“城市”生存及發(fā)展所需。幾千萬代之后,這座城市上的人類還是不是地球人已經(jīng)不重要了。
話說回來,我們真的無法超越光速嗎?能!
而且這個現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在核電站核反應(yīng)堆內(nèi),核反應(yīng)產(chǎn)生的光在冷卻水中的速度是真空速度的75%,而聚變過程產(chǎn)生的高能粒子的速度則依然接近光速,在這個特定的場合下,人類控制的核聚變產(chǎn)生的高速粒子超過了水中的光速。就像超音速飛機(jī)超過音速的那一刻會產(chǎn)生音爆一樣,核聚變中高能粒子超越光速的時候會產(chǎn)生光爆,會出現(xiàn)藍(lán)色激波,這便是超光速的證明。