问题

如果最终证明虫洞,曲速引擎等超光速星际旅行方式不可行,人类会如何看待宇宙以及星际探索?

回答
如果最终证明虫洞、曲速引擎等超光速星际旅行方式不可行,人类对宇宙和星际探索的看法将发生深刻的转变,其影响将是多方面的,涵盖了科学、哲学、社会乃至人类的自我认知。我们可以从以下几个层面来详细探讨:

一、对宇宙认知的转变:从“近在咫尺”到“遥不可及”

宇宙的广阔性与孤独感的增强: 目前我们对宇宙的很多设想,很大程度上建立在未来能够克服光速限制的乐观主义上。一旦超光速旅行被证明不可能,宇宙的尺度将以一种更加严峻和冷酷的方式展现在我们面前。即使是最近的恒星系统,也需要数年甚至数十年的光速旅行才能到达,更不用说更遥远的星系。这意味着,浩瀚的宇宙在物理上将对我们“遥不可及”。
对“宇宙邻居”的期待破灭: 如果超光速旅行不可行,那么即使存在地外文明,我们与其进行直接接触或大规模交流的可能性也大大降低。即便我们发现了地外生命,它们也可能因为物理上的距离而无法与我们建立实质性的联系。这可能会导致一种深切的“宇宙孤独感”,我们或许将不得不接受,在这个巨大的宇宙中,我们可能是唯一的智慧生命,或者与其他生命之间的距离是目前科技无法逾越的鸿沟。
对“宇宙之大无奇不有”的理解更加务实: 过去,我们对未知宇宙的想象充满了各种可能性,包括各种奇特的物理现象和外星文明。然而,当超光速旅行被否定后,我们对宇宙的探索将不得不更加依赖于现有的物理定律和技术手段。这意味着,我们对宇宙的理解将更加务实,更加聚焦于能够通过有限手段观测和研究的领域。

二、对星际探索模式的重塑:从“殖民”到“观测”与“自我发展”

星际殖民梦的终结或转型: 如果无法实现超光速旅行,那么大规模的星际殖民计划将变得极其困难,甚至不可能。一次单程的星际旅行可能就意味着与地球文明的永久分离,几代人才能抵达目的地。这会对殖民的意义、可行性和伦理提出巨大的挑战。
观测与远程探测成为主流: 随着超光速旅行的破灭,人类将不得不把更多精力投入到更先进的望远镜技术、太空探测器和原位分析技术上。我们将通过强大的地基和天基望远镜更深入地观测遥远的星系和天体,发射更智能、更自主的探测器去近距离研究太阳系内的行星、卫星和更远的星际空间。
专注于太阳系内的开发与利用: 失去星际殖民的远景,人类的目光将更加聚焦于太阳系内部资源的开发和利用。月球、火星以及小行星带将成为重要的研究和开发对象,为地球提供资源,或建立初步的太空基地。这是一种更现实、更可行的“近距离探索”模式。
“播种”与“长存”的策略: 如果无法大规模移民,人类可能会采取更具策略性的方式来延续文明。例如,将载有信息、技术甚至DNA的“播种”探测器发送到遥远的星系,寄希望于未来在其他星球上萌芽。或者,致力于发展能够在宇宙尺度的灾难中幸存下来的技术,比如建立地下或太空中的“方舟”,以应对可能发生的地球级灾难。
理论研究与数学模型的重塑: 物理学界将不得不重新审视和深化对现有物理定律的理解,尤其是关于时间和空间本质的理论。可能新的理论框架会建立起来,解释为何超光速旅行是不可能的,以及在这个框架下宇宙的运行规则。

三、对人类自身定位与意义的深刻反思:

“宇宙中心论”的挑战与“地球中心论”的回归(某种程度上): 曾几何时,人类一度认为自己是宇宙的中心。随着太空探索的进步,我们逐渐认识到地球的渺小。但如果星际旅行不可行,我们可能会陷入一种“技术上的中心论”——即我们是唯一能够理解和研究宇宙,但又无法真正融入宇宙的文明。同时,因为无法轻易到达其他地方,人类的生存和发展将不得不更加依赖于地球和太阳系本身,这在某种程度上会强化“地球中心论”的现实意义。
生命意义的再定义: 如果人类注定被限制在太阳系甚至更小的范围内活动,那么人类的生命意义将更多地体现在对知识的追求、对地球的守护以及对自身文明的传承上。我们或许会更加珍视生活,更加关注地球的可持续发展,因为我们失去了“逃离”的选择。
对“奇迹”的渴望与现实的妥协: 对于那些梦想着星际穿越的探险家和科幻爱好者来说,这无疑是一个巨大的打击。但人类的创造力和好奇心并不会因此熄灭。他们可能会将这份热情投入到更深入的科学研究,或者在文学、艺术中继续描绘那些“如果可能”的宇宙奇观。同时,人类也会更加务实地接受现实的局限性。
“人类文明的命运”成为更紧迫的议题: 如果我们无法依赖星际移民来分散风险,那么保护地球、避免内耗、发展可持续文明将成为关乎人类整体命运的根本性问题。

四、科学与技术的可能发展方向:

聚焦于亚光速旅行的极限突破: 虽然无法超光速,但人类仍然会努力提升亚光速旅行的速度,例如开发更高效的核聚变推进器、反物质推进器等,以缩短太阳系内旅行的时间,或者使跨恒星系的单程旅行变得“稍微”可行一些(例如,几十年或一两百年)。
对未知物理学的探索: 既然我们理解的物理定律似乎限制了超光速旅行,那么人类可能会投入更多资源去探索那些我们尚未理解的领域,例如暗物质、暗能量、量子纠缠的更深层应用,甚至寻找可能存在的“宇宙漏洞”或“规律的例外”。虽然不抱超光速的希望,但对这些基础物理学的研究本身就可能带来颠覆性的发现。
人工智能与自动化探测的飞跃: 既然人类亲身前往遥远星系的可能性渺茫,那么人工智能(AI)将扮演越来越重要的角色。更智能的探测器、能够自我学习和决策的AI将成为人类的“眼睛”和“手”,去探索那些人类无法到达的地方。
对地球生命的深入研究: 在无法触及其他星球生命的情况下,人类可能会更加重视对地球生命的起源、演化和多样性的研究。我们可能会发现,地球生命本身就是宇宙中的一个宝贵而独特的奇迹。

总结来说,如果虫洞和曲速引擎等超光速旅行方式被证伪,人类对宇宙的看法将从一种充满乐观的“无限可能”转变为一种更为深沉的“有限现实”。 我们将更加敬畏宇宙的广阔与深邃,同时也可能感受到一种深刻的孤独感。星际探索的重心将从“殖民”转向“观测”和“自我发展”,重点放在对太阳系内的开发和对地球的保护上。而人类自身的定位与生命意义,也将在这种新的宇宙观下得到深刻的反思和重塑。这并非终结,而是一种文明的成熟,一种在承认局限性的基础上,更加务实和深邃地探索存在与意义的开端。

网友意见

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绝望

没错就这词,绝望。

动不动就有小说上来50%光速,90%光速的,幸好他们还没上110%光速,知道这玩意不能超光速。而实际上的人类极限航速呢?旅行者二号,100km/s左右;帕克,200km/s左右,大概是0.067%光速,照这速度去比邻星都得六千多年。

为什么理想和现实差距那么大???

因为加速要消耗能量的!!!能量是烧燃料得到的!!!最最简单的动能定理告诉我们加速到50%光速需要能量(焦耳)是11,250,000,000,000,000再乘以质量(公斤)。

觉得还不够大?挑战者号航天飞机空重70.552吨,上面那个数字要乘70552。

还不够刺激?液氢的热值是286kj/mol 简单计算下的话输出这么多能量要消耗2775万亿摩尔的液氢,大概55.5亿吨液氢作为燃料。

聪明的小伙伴已经发现了,没错,飞船的质量增加了,从70吨变成55亿吨,能量消耗原则上按比例增加八千万倍,燃料质量需要同时上升八千万倍,然后质量又增加了。。。

还不够刺激吗?以上计算是以液氢的燃烧热算的,对没错,不包括液氧这种氧化剂。氧化剂该加多少我也没点B数,质量上大概应该比液氢大八倍吧。

稍微放松一点:火箭烧液氢液氧产生推力,从液氢热值到实际推力做功效率未知,好像是推力越小效率越高。听说火箭要的是冲量而热值只是能量变化来着,具体咱也不懂,就把万能的热力学定律搬出来强行效率为1。再加上随着加速燃料减少质量会变轻,这个应该积分算,我怕麻烦,所以就强行三分之一。

然后继续爽---以上计算完全就是燃料在飞,没有计算船体本身的质量哦!

这还没算变轨和星际尘埃减速效果,也完全没考虑相对论效应,速度越快质量回越大加速所需的能量也会提高,正常一般提高点质量也没啥,但在这每公斤质量就要花费11,250,000,000,000,000焦耳的能量,多消耗八万吨液氢六十四万吨液氧,没错飞行员多别一泡尿就要多加三十万吨的燃料,三十万吨燃料又要加更多燃料。

原本第一次迭代燃料55亿吨,相对论效应假设质量提高百万分之一(懒得算了,随便设,逐渐癫狂。。。),燃料要增加。。。emmm很多很多吨,然后多出来的燃料都要消耗更多更多的燃料!让我们浸泡在燃料的海洋中狂欢!

然后说最后一击:你不但要加速到50%光速,还要减速回来,不然你就只有两个结果:

1.变成一颗昂贵的高速动能弹头,隔壁太阳送比邻星的大当量高速动能弹头能一击歼星,比光粒打击壮观多了,光粒打击多小气啊。

2.远远的打个酱油,你大概能肉眼看见比邻星一个小时左右,然后嗖的一下飞没影。

这意味着携带两倍(大雾,许多许多倍)燃料。

懂了么?化学能火箭速度提高到百分之几光速意味着指数增长的能量消耗和燃料消耗。同时意味着能把三体舰队像摁蚂蚁一样摁死的材料科学和文明生产力。你想像下0.5倍光速一粒灰打在飞船上会发生什么,那装甲强度不比水滴强的多了?

这也是为什么光速不可超越,为什么那么大坨粒子加速器消耗辣么多能量用辣么贵的超导环境只能把区区一束粒子束加速到相对论级别,能量是指数增长的。。。也就光子没有质量能到1C。。。

至于核动力。。。太空飞行需要工质的,无工质引擎还是漫威科技。。。屁股后面放核弹的推进操作持续好几年也是神一样的技术。

太阳帆?冥王星轨道外面太阳帆还有推力??

宇宙最可怕的地方就是它太大了,大到让人绝望。深知这一切还努力研究要解决问题的大佬们才是人类真正的勇气的体现。



2021.2.19

好多人说我拿化学能算很不合理

我只能说,化学能是我们仅有的东西,在化学能之后看不到下一个可行的技能点。

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上一个回答

这一次又是可以拿雨果奖作品混个答案了,今天我要介绍的是弗诺文奇的《天渊》。

小说的背景是太空时代,人类没有掌握超光速技术,没有制造出超越人类的AI,没有发现真正的外星文明,甚至连地球也毁于文明危机不止一次。但就是在这么多限制下,人类依然依靠坚韧的意志和伟大的领袖,一点一点的用亚光速飞船占领了上千光年的空间。

(上千人关注,上百个答案,愣是没人提一句,雨果奖在知乎真的是野鸡奖咩?)

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不用“最终证明”了。

不用说超光速,让宏观物质达到相对于宏观天体百分之几十光速运动的设定目前基本上都是科幻,就没有一个是物理的理论。

很有希望的阿库别瑞引擎也已经被证明是数学游戏,在任何量子引力理论中都是无法实现的。

引力熵力理论,本身主理论也有可能是数学游戏,但是它的一些推论有可能是有物理意义的。如果将来观测技术可以达到这些验证推论的程度。有可能发现存在一些超大质量天体(例如银心黑洞)的引力场可以在其周边较近的空间产生在现象上类似于曲速泡的机制的效果,利用这些自然形成的跳跃式震荡的空间,可以实现类似于曲速的旅行。

但是从天体生物学的角度来看,RNA生命形成的条件虽然没有那么苛刻,然而允许生命演化的复杂的环境,大多位于银河系边缘的太阳系的宜居带的行星上。所以不仅是我们人类,宇宙里大部分生命即使形成了文明也将很难直接利用超大质量天体的引力作用。宇宙探索只能通过在殖民飞船上时代繁衍用几十亿年的一步步来到邻近的太阳系。

不同的生命、文明之间就好像是一个个相互隔绝的小世界一样,虽然知道物理上可能还会有其他独立起源的生命、文明存在,但是难以与他们相见了。

整个宇宙的情况就是这样,正是这样的物理背景决定了宇宙能够产生、我们这些生命体能够存在。随心所欲天马行空想象的科幻世界固然方便,但是它们不是物理的。

另外,可控核聚变的成本也是极高的,输出电量远远大于约束控制、诊断所用电量的可能性不大,只要输出能稳定的多于输入电量几倍就能达到应用级别了,并且仅仅是目前人类的发展速度,可控核聚变应用化以后,用不了多久太阳系的氘氚储量就不足了,而快速星际航线消耗的能量极大时间极长,到时候如果不能获取重启永恒暴胀的能力,人类就Game Over了,无论如何能源成本也不可能接近0。

即使重启了永恒暴胀,能源成本也不可能是0,只是凭空造出来一个能源矿,收集能源仍然需要成本。

到时候肯定也必须以自动化发展到足够的程度为前提,保证公共分配给每个人从永恒暴胀里提取能源的全套工具并完全个人所有,是保证公平、各取所需、生产力完全不受社会关系抑制的关键。

而在达不成重启永恒保障的物理知识与技术之前,公共方对大众的持续医疗投入与相应保障制度、公平而免费的全民获得其所想要的教育的保障、保障一个人更换职业或失去职业时生活的配套临时保障制度,是保证公平、生产力尽量不受社会关系抑制的关键。

或许大多数文明技术演化的路径都是这样,利用火,发明类似于文字的符号系统,冶炼金属,利用电,发展航天,解决神经退行性疾病、癌症等问题使每一个个体都可以健康的活到最高寿命,发展控制自动化控制技术,发展可控核聚变,探索和殖民太阳系内各天体,让环日大型空间站布满宜居带的大部分环日轨道形成空间定居点“戴森球”利用太阳能,建立可传代殖民飞船探索周边太阳系,最终能控制超大质量天体,整个过程非常缓慢,文明能坚持到这一步的可能性很低。等到能控制超大质量天体,还搞什么星际探索和殖民,直接使某一块区域跌落回永恒暴胀态,然后坐在母星收物质收能量就好了。





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这就要看文明的创造载体是什么了。

是碳氢标签的文明载体,还是铁硅标签的文明载体。

后者走出去的可能性更大。

于是碳氢一族要做选择。

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