如果你是一個(gè)科幻小說(shuō)的忠實(shí)粉絲，那么你很可能遇到這樣的場(chǎng)景：人類(lèi)已經(jīng)遍及整個(gè)已知宇宙。能實(shí)現(xiàn)這件事的飛船，可能使用了“曲速引擎“，可能“折疊了宇宙”，也可能實(shí)現(xiàn)了超光速或“跳躍引擎”。去往星際真的是一個(gè)很酷的想法。不幸的是，這在永恒不變的物理學(xué)中是根本不可能的。

然而，掌管我們宇宙的物理學(xué)確實(shí)允許以接近光速的速度行駛，即使達(dá)到該速度需要耗費(fèi)巨大的能量。但是，相同的定律也告訴我們近光速行駛會(huì)帶來(lái)各種各樣的挑戰(zhàn)。幸運(yùn)的是，NASA在最新發(fā)布的視頻中解決了這些問(wèn)題，并涵蓋了星際旅行所有的基本知識(shí)！

總之，根據(jù)物理學(xué)不變定律（尤其是愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論），光速是不可能被達(dá)到或超越的。這意味著，如果你準(zhǔn)備星際旅行，那么最好的選擇是長(zhǎng)途跋涉（一代普通飛船）或者找到一種可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)加速直至達(dá)到光速（相對(duì)論速度）的推進(jìn)方式。

在這個(gè)標(biāo)題為“NASA 近光速旅行指南”（如上所示）的視頻中，我們假設(shè)星際旅行者（可能是外星生物）已經(jīng)建造成能夠以0.9倍光速（0.9c）行駛的宇宙飛行器。該視頻以星際旅行者的參考指南的形式呈現(xiàn)，并以下述信息開(kāi)始：

“您剛剛完成了飛船加速的最后階段，現(xiàn)在它可以以接近光速飛行了。我們不太確定您是如何實(shí)現(xiàn)的，但是恭喜！在下一個(gè)旅程開(kāi)始之前，您需要觀看這個(gè)短視頻以了解更多近光速安全的注意事項(xiàng)、旅行時(shí)間以及宇宙中熱門(mén)目的地之間的距離。

我們暫且不考慮怎樣才能使飛船達(dá)到這樣的速度，這個(gè)視頻直接著眼于處理在相對(duì)論宇宙中飛行所產(chǎn)生的問(wèn)題，包括時(shí)間膨脹、在星際介質(zhì)中保護(hù)飛船、以及需要花費(fèi)多久才能到達(dá)最近的目的地——例如距離我們最近的恒星（比鄰星）、最近的星系（仙女座星系）、或最遠(yuǎn)的星系（GN-z11）

誠(chéng)然，這些挑戰(zhàn)十分艱巨，一些世界上最好的科學(xué)家們正在努力尋找解決方案。突破攝星計(jì)劃就是一個(gè)很好的例子。突破攝星團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在近幾年將激光束驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)光帆飛行器發(fā)送到半人馬座阿爾法星。依靠定向發(fā)射能量的推進(jìn)，這些飛行器可以達(dá)到20%光速，并在短短20年內(nèi)完成旅程。

自然而然地，這個(gè)計(jì)劃中涵蓋了大量對(duì)星際旅行中的風(fēng)險(xiǎn)的研究，并提出了一些富有創(chuàng)造力的解決方案。包括（但不限于）飛行器的防護(hù)，信息傳遞，能夠傳回最佳科學(xué)數(shù)據(jù)的相機(jī)和儀器，光帆的類(lèi)型、形狀，以及當(dāng)飛行器到達(dá)目的地時(shí)如何減速。

同時(shí)，設(shè)置科普資源讓人們對(duì)喜愛(ài)的科學(xué)領(lǐng)域深入了解也是一件好事。對(duì)于一些希望在有生之年看到星際旅行成為現(xiàn)實(shí)的科學(xué)家而言，這個(gè)項(xiàng)目對(duì)鼓舞他們的士氣也很有幫助。你必須知道自己面對(duì)的是什么，這樣才能戰(zhàn)勝它。

這個(gè)視頻由來(lái)自NASA戈達(dá)德宇宙飛行中心（GSFC）戈達(dá)德媒體工作室（GMS）的科學(xué)家和媒體工作者制作完成。Chris Smith，一名多媒體制作人，領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作。他同時(shí)還是戈達(dá)德天體物理學(xué)部門(mén)大學(xué)宇宙研究協(xié)會(huì)（USRA）的一名成員。他的同事，同樣來(lái)自USRA的Krystofer Kim,完成了主要的動(dòng)畫(huà)制作。

相關(guān)知識(shí)

真空中的光速（通常表示為c）是一個(gè)普遍的物理常數(shù)，在許多物理領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。它的精確值定義為299792458米/秒（約3000000千米/秒或18600英里/秒【注釋3】）這是一個(gè)精確值，因?yàn)楦鶕?jù)國(guó)際共識(shí)，一米的定義為真空中光在1/299792458秒內(nèi)傳播的距離【3】根據(jù)狹義相對(duì)論，c是傳統(tǒng)物質(zhì)和信息傳播的速度上限。雖然這一速度通常與光相聯(lián)系，它同樣是所有無(wú)質(zhì)量粒子和波，包括電磁輻射（光占據(jù)著電磁輻射頻譜中的一小部分）和引力波，在真空中的速度上限。

作者：MATT WILLIAMS

FY：Astronomical volunteer team

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聯(lián)合署名：Erin，Neptune，diong小,

審核：天文志愿文章組-

排版：零度星系

參考資料

1.WJ百科全書(shū)

2.天文學(xué)名詞

3.原文來(lái)自：https://www.universetoday.com/147513/nasas-new-video-shows-you-what-its-like-traveling-close-to-the-speed-of-light/

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