More  

小編的世界 優質文選 文明

人類文明或許會被光速鎖死在銀河系內?外星人也逾越不了這道鴻溝


2021年1月16日 - 文明小編  
   

科學美少男

優質創作者

本文參加百家號#科學了不起#系列征文賽。

光在真空傳播速度為30萬公里/秒,這個速度為能量、信息不可超越的速度,物質永遠無法達到的速度,光速的限制對人類乃至全宇宙文明有著深遠的影響。

光速將鎖死人類的文明擴張

如果外星文明存在,大概率也無法突破光速的限制。這種限制就像是一堵信息牆,注定讓文明無法擴張到星辰大海。

古時候前線的戰事信息需要經過幾天的快馬加鞭才能傳遞到宮中,皇帝無法“零延遲”統籌戰事,因此有了“將在外君命有所不受”。光速是信息傳遞的最快速度,意味著當人類征服星際之時,1光年外的戰事,需要經過1年才能到達地球。那麼就會出現以下的場景:

2021年春節收到戰報,前線告捷,地球大擺喜宴。然而這是一年前的戰況,此時前線又被外星人翻盤,地球將士實際正處於水深火熱之中。往近點說,太陽附近兩個人pk結束後,地球人需要等8分鐘才能知曉結果。

這種信息延遲會導致中心根本無法統籌全局的情況。如果人類文明繼續發展,擴張到2光年,200光年,2萬光年會出現什麼情況?

2萬光年外的信息經過了2萬年才傳回地球,再回信過去又需要2萬年,而地球統治者早已換了多少個了。那麼山高皇帝遠,2萬光年外的將軍是否還會對地球俯首稱臣呢?

因此,當人類踏上星際的征程就意味著人類無法團結為一個整體,而是各自發展,每個文明覆蓋超過10光年都有點力不從心。這就是阻礙文明擴張的光速之牆,有了這堵牆,我們難以協調星際的力量,意味著誰也無法達到宇宙最高級文明。

文明等級

卡爾達舍夫將文明分為3級,簡單來說就是:能夠掌握利用行星資源、恒星資源、星系資源。

銀河系直徑約為10-18萬光年,太陽系最大直徑為2光年,因此我們可以勉強利用太陽系的資源,銀河系的資源利用,資源的銜接至少需要10萬年的傳遞,太過遙遠,有太多不可控因素,我們無法協調,意味著文明最多達到第二等級。

如今中國在可控核聚變上遙遙領先,但對於掌握行星資源還早,文明等級大約在0.7級。目前,人類文明的發展僅僅處於嬰兒期。智人誕生僅僅只有20萬年,地球最早的文明最多也不過萬年光景。人類只是剛剛踹開“地球”大門的掠奪者,掠奪了無數地球生物的棲息地與資源,從時間的角度我們能否活過恐龍,統治地球超1.7億都是未知數。

如果此刻有外星人來到地球,它們會把人類伸出的友好之手當做空氣,反而跟地上的螞蟻,甚至微生物進行攀談,因為它們才是地球真正的原住民。因此,對於人類來說此刻考慮光速對信息的封鎖還為時過早。

光速為什麼是極速?

光速是宇宙一切物質的本源速度,實際上並非光速太快,而是能量被束縛住,降速了,結合成較為穩固的能量結構,我們稱之為質量,才有宇宙萬物。

我們從牛頓力學中學習到引力、摩擦力、支撐力等等。實際上,宇宙最本源的力只有四種:電磁力、強力、弱力、引力。當你打我,以為拳拳到肉,其實中間留有空隙。這是原子核外電子與電子之間都帶負電,相互排斥的結果,與磁鐵同性排斥異性相吸效果一樣,這就是電磁力,電磁力由光子進行傳遞。

強力需要達到原子核的尺度才會相互作用,這個力比電磁力強,因此才叫強力,也叫強核力。兩個氫原子核之間距離一旦近到強力的作用範圍,強力就會拉住兩個原子核,讓它們緊緊地聚合在一起,並爆發出巨大的能量,這就是核聚變的原理。而強力由基礎粒子膠子進行能量傳遞。

一旦粒子被其他粒子吸引,參與粒子間的相互作用,它就無法“我行我素”的在時空中運動。在真空中,光子不受任何約束,因此可以毫無束縛的方式運動,即光速。

這也是為何一切物質、能量、信息無法超越光速的原因。如果物質想要維持原子結構,必然要受到強力、弱力、電磁力的作用,意味著必然受到束縛,如果你想像光一樣快,那麼你只能不參與任何相互作用,也就無法維持物質結構。

基於此光速不僅對人類文明進行了封鎖,同樣也是對宇宙萬物的傳遞進行了封鎖,這是宇宙一切文明難以跨越的鴻溝。

我們也無需氣餒,目前人類對宇宙知之甚少,或許有一天我們看見了那些我們目前看不見的暗物質、暗能量就能突破光速的屏障。

  大家在看