在我们地球上,“公里”这个距离单位已经足够用了,即使是围绕着地球赤道跑一圈的距离,也就是大约4万公里,但在讨论太阳系内的天体距离的时候,用公里就很不方便了,所以我们通常会将“地球和太阳的平均距离”来作为更大的距离单位,这被称为“天文单位”,根据定义,1天文单位的距离为米,大约就是1.5亿公里。
不过在描述宇宙中恒星之间的距离时,即使是天文单位也很不方便,所以我们就需要用一个更大的距离单位——光年。
我们常常听到某些恒星距离我们几百、几千甚至上万光年,这很容易让我们觉得,1光年似乎并不遥远,然而实际情况却并非如此。对于我们人类来讲,1光年其实代表着极为庞大的空间距离,仅仅是1光年,就是一个令人类绝望的尺度,为什么这么说呢?我们可以先来看看1光年是多少公里。
根据定义,1光年就是以真空中的光速直线前进一年的距离,值得注意的是,这里的“年”是指“儒略年”,这是天文学家们为了方便测量时间而使用的一种时间单位,1个“儒略年”为.25天,1天为秒,共计秒,已知真空中的光速是恒定的米/秒,所以1光年的距离就是米,大约就是9.46万亿公里。
这是什么概念呢?这样说吧,假如我们驾驶着一辆汽车以每小时公里的速度一直前进,那么我们大概要花上万个“儒略年”的时间,才能跑完1光年的距离。
当然了,汽车并不是最快的人造物,相对而言,我们人类发射的那些航天器的速度,可要比汽车快得多了。那人类最快的航天器,飞完1光年要多久呢?
如果单论速度的话,那目前速度最快的航天器,应该就是NASA于年发射的“帕克太阳探测器”,根据NASA提供的数据,这个探测器的峰值速度达到了大约每秒公里,如此快的速度,远远地超过了人类发射的其他航天器。
简单计算一下可知,如果以“帕克太阳探测器”的峰值速度飞行,那么大约个“儒略年”就可以飞完1光年的距离。看上去,这样时间长度也不是特别离谱,然而实际情况却是,“帕克太阳探测器”之所以有如此快的速度,其实有很大一部分都是来自太阳的“帮助”,简单来讲就是,在它飞向太阳的过程中,太阳的引力会让它的速度不断提升。
显而易见的是,通过这样的方式获得的速度,并不能用于宇宙空间中的长距离航行,所以我们需要看看其他的航天器。
迄今为止,有可能在宇宙空间中进行长距离航行的航天器有五个,分别是“先驱者10号”、“先驱者11号”、“旅行者1号”、“旅行者2号”以及“新地平线号”,如果不出现意外,它们在未来都有可能飞出太阳系,进入茫茫的宇宙空间。
在这些航天器之中,“先驱者10号”和“先驱者11号”的速度是最慢的,并且它们早已失联,而发射起始速度最快的,则是“新地平线号”,达到了16.26公里/秒,但由于太阳引力的减速作用,当“新地平线号”飞越冥王星的时候,其速度就降到了每秒13.78公里,已经低于了“旅行者1号”和“旅行者2号”。
就目前的情况来看,“旅行者1号”的速度约为每秒17公里,比“旅行者2号”更快,并且飞得也更远,所以在这些有可能在宇宙空间中进行长距离航行的航天器之中,“旅行者1号”的速度是最快的,简单计算一下可知,以它的速度,飞完1光年大概需要1.76万个“儒略年”,而这个计算结果,还没有考虑太阳引力未来对它的减速作用。
据此我们也可以清楚地看到,1光年完全称得上是一个令人类绝望的尺度,而这也是人类在宇宙中的尴尬之处,要知道仅仅是太阳系,其半径就有大约1光年(以奥尔特云为界),而距离太阳系最近的恒星——比邻星,更是远在4.22光年之外。
所以人类如果想要在浩瀚的宇宙中遨游,就需要开发更快的航天器,或者寻找更有效的航行方法,进而在相对较短的时间内跨越光年级别的宇宙空间,但问题是,人类真的能做到吗?以目前的科技进展来看,就算人类在未来能够做到,也需要很长很长的一段时间……