想象一下，在科技發達、燃料無限的情況下，你能航行多遠？

人類的航天飛行技術已經能使人類飛離地球，那憑借我們的能力究竟能夠去到多遠呢？

圖解：美國國家航空和宇宙航行局(NASA)首次于卡納維拉爾角(Cape Kennedy)的航天中心發射阿波羅4号。盡管它的加速度僅與跑車差不多，但是它成功升天的秘訣在于其加速度的不斷累積。不久之後，土星5号運載火箭成功完成載人登月任務。我們的腳步止步于數十年前阿波羅号所及之處，但是我們的能力不僅限于我們已經達到的目标，我們有潛力探索到宇宙更遙遠的地方。（來源NASA）

假設：如果我們能夠以地球的重力加速度9.8m/s²作為火箭的加速度，而且如此無限地加速下去呢？

圖解：多節火箭升空時會丢棄其分節，速度随之越來越快，理論上将會接近光速，如同下圖中的超級哈斯火箭發射器( Super Haas Rocket)。為了達到這種相對論速度，火箭就必須配備一種強效燃料，或者攜帶足夠支撐速度的燃料量。理論上認為，如果火箭一直維持着加速度狀态，我們不僅能到達人類目前對宇宙的預想之處，還能進一步突破這一界限，去到宇宙的更遠處。(DRAGOS MURESAN, UNDER C.C.A.-S.A.-3.0)

一旦開始加速，很快就會接近到光速。

圖解：基于光速的恒定性，不同的速度下會觀察到不同的“時間膨脹”現象。愛因斯坦的狹義相對論提定義了不同速度下，時間和空間是如何轉換的。(JOHN D. NORTON, VIA PITT.EDU/~JDNORTON/TEACHING/HPS_0410/CHAPTERS/SPECIAL_RELATIVITY_CLOCKS_RODS)

在愛因斯坦的狹義相對論支持下，我們得知，時間将會膨脹，而長度則會縮小。

圖解：在愛因斯坦之前，洛倫茲、菲茨傑拉德等人就相對論性運動構建出一個革命性的理論觀點，指出告訴移動的物體會在空間中表現出壓縮狀态，并且在時間中膨脹，同時物體外則有更多的時間呈現出膨脹現象 (CURT RENSHAW)。

如果持續加速，遙遠目的地與目前所在地之前的時間和空間會急速變形。

圖解：對于人類生命體來說，最有效的星際穿越法之一就是先以穩定加速度持續加速，然後轉向，再以固定加速度持續減速，在确保達不到光速的同時，花費對于本觀察者來說最少的時間到達目的地。(WIKIMEDIA COMMONS USER P. FRAUNDORF)

在行程的一半位置，加速推進器會轉至另一方向來完成餘下的旅程。

圖解：關于我們的太陽系有一種對數性的觀點，認為太陽系的範圍擴展至我們最近的一個恒星為止，這是小行星帶延伸的現象，其中包括柯伊伯帶和奧爾特雲。采用先恒定加速再恒定減速的方法将花費數月，甚至一整年的時間才能到達奧爾特雲的中心邊緣。( NASA)

奧爾特雲位于太陽系的邊界，需要大約1年時間才能到達其中心。

圖解：半人馬阿爾法星左上方的子星A星和B星與旋轉狀的半人馬比鄰星一樣，都是恒星系統的一部分。這三顆是離地球最近的恒星，距離地球4.2光年至4.4光年之間。從相對論速度的角度來看，不到4年的時間裡，我們就能去到那三個恒星中的任意一個。(WIKIMEDIA COMMONS USER SKATEBIKER)

但如果想到到達距離地球4.3光年的半人馬阿爾法星系則需要4年多一點的時間。

圖解：以相對論速度前往獵戶星座時，随速度逐漸接近光速，周圍的空間會愈發扭曲，與星座之間的距離因此壓縮，相應地，到達目的地的時間也會縮短。FMJ-軟件公司( FMJ-Software)創造出一款名為星際虛拟旅行( StarStrider)的三維天象儀程序，我們曾使用該程序模拟出獵戶星座。僅從星際穿行者自身的角度看來，不需要突破光速就能在1000年的時間内達到1000光年以外的宇宙。(ALEXIS BRANDEKER)

去到距離地球1000光年的獵戶座星雲隻需要15年的時間。

圖解：西格爾( E. Siegel)認為銀河中心位置的光屬于可見光，而且它是銀河系的中心。這裡彙聚着幾十億顆星星。雖然這些星星距離我們25000光年，但通過以9.8m/s²的加速度穩定加速再減速，在飛行者眼中，20多年時間就能到達。

隻需20年，就能帶你穿行到25000光年外的銀河系中心。

圖解：仙女星系屬于本星系群，但其直徑卻比銀河系大了快1倍。它距離我們250萬光年，如果我們持續以9.8m/s²的加速度飛行，到中間位置時，再反向減速，那對于飛行者來說，30年時間便可到達仙女星系。(ADAM EVANS / FLICKR)

隻需30年的時間便可到達250光年外的仙女星系。

圖解：可觀測宇宙範圍内宇宙呈現米黃色，我們能觸及之處為洋紅色。如果我們先以9.8m/s²加速，如此持續大約22.5年，再轉向減速22.5年，那我們就可以到達洋紅色圈之内的任何星系，暗物質宇宙也不例外。(E. SIEGEL, BASED ON WORK BY WIKIMEDIA COMMONS USERS AZCOLVIN 429 AND FRÉDÉRIC MICHEL)

事實上，隻要不過45年的時間就能到達150億光年内的任意星系。

圖解：銀河系和仙女星系的模拟合并過程中産生了一些不同的現象。相對論速度的旅程中，有人變老了幾歲或者幾十歲，還有人狀态不變，沒有受到時間膨脹的影響。在未來40億至70億年之間，銀河系與仙女星系将會合并，同時太陽會變成紅巨星，随後死亡。經曆過一段單向的長途星際旅行的人如果此時回來，則會發現自己的家園面目全非，無法挽回。(NASA, ESA, Z. LEVAY, R. VAN DER MAREL, T. HALLAS, AND A. MELLINGER)

長距離星際穿越對于地球來說會度過數十億年，因此這隻能是單向旅程。

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. medium-粉紅派阿翻

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