人類要多高的文明水平才能飛出銀河系?

弄潮科學


就目前來說,人類是沒有辦法飛出銀河系的。銀河系只是宇宙幾千億星系之一,但就是這之一,對於我們人類來說,已經是不可思議的廣大。過去,我們認為銀河系的直徑是10萬光年,但是最新的科學研究表明,銀河系的直徑很可能要增加至少一倍,即20萬光年。如果人類的科技水平不能跳躍式發展,以現在的科技發展速度,一億年後人類也沒有可能飛出銀河系。

再說,飛出銀河系之後,那也是極端危險的。銀河系之外是一片極其空曠的宇宙深空,可能幾百幾千立方千米才有一個原子,沒有了恆星和其它星際物質提供飛船的能源補充,而距離其他的銀河系達到至少百萬光年之遙。如果宇宙飛船真的飛出銀河系了,意味著幾乎永恆孤寂,很快就會能源耗盡,維生系統也不能保證生命存活那麼久遠。所以,飛出銀河系根本沒有任何意義,只是徒勞送死罷了。



那麼,假設人類確實想要飛出銀河系,需要達到什麼級別的科技水平呢?

按照前蘇聯天文學家尼古拉.卡爾達舍夫在1964年提出的外星文明等級的設想,假設存在地外文明,將可能有三個層次的文明等級。卡爾達舍夫運用了“能量”這個關鍵核心詞。他認為,一個文明想要與外界溝通,就需要使用大量的能量,可以掌握越多的能量與外界溝通,則證明這個文明的等級越發達。

卡爾舍達夫把這個文明等級大致分為三個等級,即:

Ⅰ級:行星級,比如可以主宰整個地球和月亮的能源。

Ⅱ級:恆星級,比如可以主宰整個太陽系的能源。典型特徵就是可以有能力建造出戴森球這樣偉大的物質構造。



(戴森球假想)

Ⅲ級:星系級,比如可以利用整個銀河系的能源。到了這種地位,該類文明可以自由的排列恆星,甚至可以組裝恆星,以恆星為材料來構建一臺光年尺寸的計算機。

【注】第二級利用能量的能力是第一級的100~300億倍,第三級是第二級的1萬億倍。



在我來看,只要時間足夠,恆星級的Ⅱ級文明就已經足夠飛出銀河系了。但要到了Ⅲ級文明才有意義。等級低了,儘管也能飛出去,但不過是送死而已,又有何必要呢?


懷疑探索者


人類若要進行星際旅行,進行星際的旅行,速度慢了就沒義意,至少要達到光速的百分之一以上,要進入載人星際旅行,首先得研發出永動機,耐高溫耐疲勞的複合材料,因發動機在長時間高速工作吋必產生高溫,這就需要特殊的材料,超光速通訊技術,因飛船一飛出光速距離外,現通訊技術速度以追不上了,就不能與飛船互動,所以必須有超光速N倍的通訊技術。在小小的飛船空間的自循環生態系統,因在星際旅行吋,沒有外部有能力補充生活的必須品,就需要一套自動循環進化系統,將人的排洩物生活垃圾進行再生循環%100利用,分解制造出人需要的各類物質,還包括在內部自產的各類生活物資的自動循環生態系統,這祥就可保證長時間旅行不需外來補充生活物資。人類長時間的冬眠技術,因宇宙飛船空間有限,生態系統也不可能做好大,所再生的生活物資也不多,因飛船都是自動駕駛,除了駕駛員,通訊員,執班機長,醫生等少數人員,醫生必留有值班的,若值班的人員發生了病或有其它意外情況,就需要解醒冬眠的人,其它不工作的人員都可輪換冬眠,這祥就可減少飛機上的資源物資的消耗。若以上這些科技一祥沒達到,進行星際旅行都做不到。


雅閣居士閒逸雅居



銀河系的直徑是20萬光年,但我們太陽系所處的獵戶座旋臂位於銀河系的三環外,距離銀河系邊緣只有2.4萬光年的距離,而銀河系的厚度是1.2萬光年,所以想要快速離開銀河系最好的辦法是垂直向上飛。

銀河系本身就是上千億恆星聚集起來的引力源,地球這麼小的行星逃逸速度尚且達到了11.2km/s,在以前科學家們認為銀河系逃逸速度是110到120km/s,但最近科學家們重新估計了銀河系中暗物質的量,將暗物質所帶來的引力也考慮在內了,這樣一來銀河系的逃逸速度就達到了550km/s,而人類目前速度最快的帕克號探測器最高只有200km/s,而且只能保持很短一段時間。



現在人類的宇航速度一直在光速的萬分之幾到千分之幾徘徊,就算無人探測器能以200km/s的速度一直飛行,那麼飛出1.2萬光年厚度的銀河系也要數十萬年甚至上百萬年,如果想要讓人類飛出銀河系的話就更難了,現有的化學動力火箭體積太小無法構建生態循環,人類無法在飛船內長期生存。

按照宇宙文明等級來看,人類現在處於0.73級,一級文明可以利用母星上的所有能源,二級可以利用整個恆星系的所有能源,三級可以利用整個銀河系的所有能源,人類文明至少要達到2.5級才能高效率的飛出銀河系,那個時候的人類文明可能已經掌握了曲率驅動的光速飛船,或者掌握了蟲洞技術。



現在的人類想要飛出銀河系,就好像幾十萬年前的原始人類想要登上月球一樣,是無法在短時間內實現的,人類只能埋頭髮展科學技術,等待突破,即使這一突破可能要上千年甚至上萬年才能到來。


宇宙探索未解之迷


人類要多高的文明水平才能飛出銀河系?

銀河系的逃逸速度也就110-120KM/S,人類如果不計代價製造一個探測器的話,超過這個速度並不難,簡單的說人類以現在的技術即可製造出探測器飛出銀河系!但這有一個時間問題!假如以120KM/S的銀河系逃逸速度的話,級是假定它速度不變且直線出銀河系也需要6000萬年(太陽系距離銀河系邊緣2.4萬光年,按銀河系10萬光年計(最近範圍是20萬光年))!

顯然這不是人類想要的結果,那麼人類要如何的技術才能跨越銀河系呢?實現光速嗎?但即使是光速依然需要2.4萬年才能到達銀河系邊緣,而最近的大小麥哲倫星系至少也在16萬光年外,還有16萬年才能訪問鄰居!簡單的說即使實現了光速又如何?

但傳說中的曲速似乎為我們指明瞭一條道路,那麼假如以曲速9.9999級的最高速度,跨出銀河系到達大小麥哲倫星系要多久呢?

(2.4+16)/199516=0.9222年,約為:336天!

似乎是一個可以接受的結果,畢竟一年左右嘛,來回2年去一趟麥哲倫星系,去看看蜘蛛星雲中的那顆R136a1的超級恆星咋樣了哈......

R136a1個頭還是很大的,儘管它不是最大的,但它觀測到質量最大的恆星!

人類夢寐以求的速度,不知道未來是否可以實現!不過這個仍太漫長,有速度更快的嗎?當然有了,只有祭出蟲洞技術了:

使用某種技術將兩個遙遠空間直接用一個蟲洞相連,我們通過蟲洞到達對方不過是過一扇門那麼簡單!

也許就是這樣.......

那麼人類只要到實現曲速的文明時代即可跨越銀河,假如能到蟲洞時代,那麼宇宙也許就不再是障礙了,但這會到什麼時候呢?有生之年?還是人類存在的“有生之年”?希望不要太久!


星辰大海路上的種花家


現階段的人類文明就連半徑1光年的太陽系都飛不出,更不用說半徑可達數萬光年的銀河系。但在未來,人類的文明足夠發達,離開銀河系將不是問題。可以想象,如果要在一個人的有生之年內離開銀河系,肯定需要利用到相對論效應。

根據狹義相對論,如果飛船可以加速到足夠接近光速,由於鐘慢和尺縮效應,飛船可以在短時間內跨過遙遠的星系際空間,到達其他星系。但這種情況面臨著嚴重過載的問題,想要把飛船在短時間內加速到亞光速需要巨大的加速度,人體不可能承受得了。

為此,可以採用相對較為溫和的方法。通過讓飛船在前半程以1g的加速度加速,然後在後半程以相同大小的加速度減速,這也能產生巨大的時間膨脹效應。如果以這種方法飛到254萬光年外的仙女座星系,飛船上的人只會覺得時間過了大約28.6年,而地球上的人會覺得時間過去了254萬年。

另一方面,還可以利用蟲洞。雖然河外星系離銀河系非常遙遠,但蟲洞可以把河外星系和銀河系聯繫在一起。通過這種時空捷徑,星系際的穿越很容易實現。

那麼,人類究竟需要發展到什麼水平才能離開銀河系呢?

基於卡爾達肖夫指數,人類需要發展到III型文明,才有能力離開銀河系,飛入星系際空間。目前的人類文明等級估計只有0.7級,距離發展到III型文明可能還要再過數十萬年。


火星一號


我們都知道地球在銀河系中渺小得如一粒塵埃,銀河系也是宇宙中非常渺小的星系。但人小志大,渺小的人類一直都有飛出銀河系到其它星球探索的遠大夢想。



那麼人類要達到什麼文明等級才能飛出銀河系呢?

銀河系屬於漩渦系,直徑有10萬~15萬光年,有多數旋臂。太陽系就是其中一個旋臂的獵戶座上,到銀心約2.6萬光年。


蘇聯天文學家卡爾達舍夫將宇宙文明分為三大等級:

一等文明(行星文明):此文明是母體行星及衛星能源的主宰;

二等文明(恆星文明):能掌握所在整個恆星系的能源;

三等文明(星系文明):能掌握和利用整個銀河系的能源。

而人類最多是0.7等文明,目前的人類飛出太陽系都是奢望,飛出銀河系簡直是天方夜譚。

要飛出銀河系,人類最低需要達到二級文明。利用恆星能量提高飛行速度,並速度必須達到無限接近光速。越接近光速,時間就越慢。


不過,科學家根據愛神的相對論提出了蟲洞的旅行方式,這並不需要提高速度便能輕鬆穿越任何空間的距離。蟲洞就是時空漩渦,它無處不在卻轉瞬即逝。它的形成由星系旋轉和引力共同的作用。因此人類想要創造蟲洞需要星系的能量,那麼就要達到三等文明。

相信在人類不斷努力下,將來一定會有飛出銀河系的一天!



弄潮科學


目前看來,要飛出銀河系必須打破常規飛行技術的束縛。而可控核聚變和反物質推進器都不靠譜,這些都是常規飛行模式,只要不能突破光速的限制,人類飛出銀河系毫無希望。



幸虧太陽不在銀河系中心,我們只是位於銀河系的郊區,也就是一個獵戶臂上。我們距離銀河系中心2.6萬光年,我們距離銀河系邊緣大約5.4萬光年。也就是說脫離銀河系最近的路程也需要5.4萬光年。原本科學家認為銀河系半徑為10萬光年,不過最新研究發現為16萬光年。


如果掌握可控核聚變和反物質推進器,速度也頂多光速90%左右,要飛出銀河系起碼需要6萬年。對於人類來說,六萬年可是我們祖先剛走出非洲直到21世紀建立起工業文明的時間跨度。

所以還有兩種打破光速的旅行方式

第一種就是曲速引擎,這要求我們必須掌握製造奇異物質的能力。而目前為止,奇異物質存在與否還是個問題。即便未來100年內證實了奇異物質,要利用奇異物質起碼也需要500年。

第二種就是蟲洞了。不過蟲洞和奇異物質一樣,都沒有被證實。如果蟲洞存在,那麼維持蟲洞大門打開的法寶就是負能量。我們目前還沒有掌握大規模製造負能量的技術。



如果人類可以脫離銀河系,起碼就達到了宇宙2.5級文明瞭。到時候共產主義早已實現!


科學認識論


銀河系的直徑是10萬光年,我們和銀河系中心的距離是2.6萬光年,要飛出銀河系,我們需要經歷的最短路徑就是5-2.6=2.4萬光年。另一方面,飛出地球需要超過地球逃逸速度,既第二宇宙速度,飛出太陽系需要超過太陽逃逸速度,既第三宇宙速度,而飛出銀河系需要超過銀河系的逃逸速度,既第四宇宙速度,第四宇宙速度的最小初速度,大約為110~120km/s。理論上講,只要我們能製造超過第四宇宙速度的飛行器,我們就可以飛出銀河系了,只是個時間問題。假如我們乘坐120千米/每秒的速度的飛行器飛行,飛出2.4萬光年的距離,需要約6000萬年。NASA在2018年發射的帕克太空探測器,最快飛行速度已經可以達到95千米/秒,所以假如要達到120千米/秒的速度,人類在不久的將來完全有這個能力。但是6000萬年這個時間跨度,顯然是無法接受的。即使以光速飛行,也要2.4萬年!以人類短短百來年的壽命,這個時間還是太長了。

所以說假如我們要在人類可以接受的時間長度內飛出銀河系,那就得超光速飛行,但是根據愛因斯坦的相對論,物質速度越大,質量越大,當物質的速度達到光速時,物體的質量會變成無窮大,那要推動這個物體就需要無窮大的能量,所以物體的運動速度是不能超光速的。既然速度不能超光速,那我們只有在空間上下功夫了。 速度不變的情況下,假如我們可以彎折空間,那麼不就相當於提高了速度麼,這就是空間曲率驅動引擎。曲率引擎不是通過提高物體速度進行星際旅行,而是通過扭曲飛行器周圍的空間,讓飛行器在空間中穿梭。首先利用磁場創建一個時空泡將飛行器包括起來,然後再利用磁場能量,改變飛行器前後的時空曲率,使飛行器前方的空間壓縮,後方的空間不斷膨脹,而空間壓縮或膨脹的速度是沒有速度限制的,就像我們的宇宙在超光速膨脹一樣,它並不違反相對論。這樣,飛行器本身其實根本沒動,而只是前後的空間發生了壓縮和膨脹,相對的看上去飛行器在空間中就完成了超光速移動,且並不違反任何物理定律。


假如以這種方式旅行,理論上,我們可以以任意速度到達任意地點,只要能量足夠大,我們可以以任意曲率去彎折空間,甚至,直接把空間中的兩個點合併為一個點,這就成了蟲洞!

科學家們最新的研究發現“曲速引擎”並非不切實際。在之前的計算中表明,要想在合理的時間內到達星際目的地,所需要的能量大約相當於將整個木星的質量按照質能方程E=mc²轉換為純能量。但最新的理論研究發現,通過改變引擎的形狀,能夠把能量需求大為縮減,相當於將能量對應的質量從相當於木星的質量降低到了約725.7千克。由此,曲率引擎的可行性得到了大幅提升。這似乎將科幻小說中的情節帶進了現實之中。有科學家在之前的“百年星艦”研討會上表明,他們目前正在研究的曲率飛船,假如成功,將能夠實現10倍光速左右的宇宙航行速度。10倍光速!雖然說即使以10倍光速飛出銀河系還是需要2400年,但是,如果10倍實現了,那100倍還會遠嗎?蟲洞還會遠嗎?


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宇宙面面觀


人類飛出銀河系是一件很難的事,甚至達到光速都需要幾十萬年的時間,要想飛出銀河系除非突破光速。至於達到什麼文明,得先知道我們文明的等級。科學家把人類文明分成四。

一級文明:此等級的文明所掌握的科學技術可以完全掌控他們星球上的一切可利用資源,以及一切事物。

二級文明:可充分利用其恆星所具有的能量,並將他們的太陽系完全納入操控之下。可以在太陽系內的各個行星上自由居住、穿梭,不擔心能源問題因為懂得怎樣高效利用從恆星上散發出的無窮無盡的能量,社會已經高度發達,發展趨於高加速式。

三級文明:已經不侷限於他們的太陽系,而是所在的整個星系,比如我們的銀河系。可利用星系內所有恆星的能量。

四級文明:猜測其攝取宇宙中的暗物質和暗能量(兩者佔可視宇宙範圍內質量的約95%)作為他們的能源。

按這個達到三級文明就可以飛出銀河系了,但是用什麼方法就不得而知了。


李雙通


人類要達到超光速的水平,才能飛出銀河系。

要達到這樣水平,首先要具備光速基礎,可目前人類沒有這種輕巧靈快的科技材料。退一步,既使創造了光速飛行船,要穿梭銀河系(10萬~20萬光年),人類要連續成百上千代人接力,就等於史前文明好不容易派出了友好使者到達彼岸,自己卻香消魂斷毀於一旦。

而超光超更不可想象,幾乎是超神力量。

人類飛出銀河糸困難重重。但是也不是從此就再無一點希望。

科學家還在努|力,宇宙天域會不會存在蟲洞,目前天文理論巳找到蟲洞,可實踐中還無一點蹤影。

我個人才尋思到,宇宙中如果真的存在蟲洞、黑洞,那就應該會發明超光速,有了超光速,人類就可以用各種智能去遊遍整個宇宙。而人類就可能"踏遍青山人未老,這遍風景獨好"。

我們可能沒福,那時人類供不以求,紛紛派到各星糸當總督了。


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