如何實(shí)現(xiàn)超光速

郭智毅

稍微有點(diǎn)物理常識(shí)的人就會(huì)知道，“如何實(shí)現(xiàn)超光速”這個(gè)、司題似乎是一個(gè)偽命題。但是……

愛因斯坦對(duì)這個(gè)世界最大的貢獻(xiàn)就是“E=mc²”這個(gè)方程式，它像啟示明燈一樣照耀著往后的世界，讓人類對(duì)整個(gè)地球，不，是整個(gè)宇宙的研究步伐都加快了。但正是這個(gè)方程式，宣告了人類追求速度的物理極限永不可破：根據(jù)E=mc²質(zhì)能方程的理解，如若要讓一個(gè)物體運(yùn)行的速度達(dá)到光速（每秒30萬千米），則驅(qū)動(dòng)該物體的能量需要達(dá)到無限大。這意味著我們有可能創(chuàng)造無限大的能量讓這個(gè)物體無限接近光速但無法超越光速。這就是愛因斯坦留給后人的物理高墻——人類永遠(yuǎn)都無法實(shí)現(xiàn)光速飛行，至于超光速？還是做夢(mèng)吧！

但是對(duì)于速度的追求向來是人類除了填飽肚子之后的最大追求之一。田徑項(xiàng)目不斷刷新著人類奔跑速度的極限紀(jì)錄；賽車運(yùn)動(dòng)在一百多年來也在不斷創(chuàng)造賽場(chǎng)上的速度紀(jì)錄；布加迪和柯尼塞格十幾年分庭抗禮，從未間斷過爭(zhēng)奪量產(chǎn)車陸上最速的紀(jì)錄頭銜；英國(guó)“尋血獵犬”項(xiàng)目則試圖刷新已經(jīng)由自己保持的超音速汽車速度紀(jì)錄；至今人類歷史上速度最快的協(xié)和超音速客機(jī)曾經(jīng)在天空中讓普通乘客也能看到地球的弧度；美軍則試圖研制下一代超高速軍用飛機(jī)來突破上世紀(jì)稱霸一時(shí)的黑鳥超高速偵察機(jī)保持的紀(jì)錄……但是，把這些放在地球之外，它們都太慢了。

離地球最近的星系是仙女座星系（M31），距離我們220萬光年，即使以光速飛行，也要220萬年才能到達(dá)，而整個(gè)人類的歷史也不過幾十萬年。更令人沮喪的是：我們所在的銀河系直徑大約是10-12萬光年，以光速走出我們的家園就需要10萬年以上，即便我們登上光速飛船，走出去的則是我們的孫孫孫孫孫……子輩。但是，到目前為止，地球人制造出來的速度最快的飛行器有多快呢？它是去年已經(jīng)飛躍冥王星的美國(guó)“新視野”號(hào)探測(cè)器，時(shí)速是5.8萬千米，但也只有光速的0.0054%，指望它飛出銀河系？到那時(shí)恐怕地球人都不復(fù)存在了。

所以，科幻電影里出現(xiàn)了曲速發(fā)動(dòng)機(jī)，可以穿越蟲洞瞬時(shí)抵達(dá)宇宙中的任何星系。但這畢竟還處于理論階段，誰也不敢預(yù)測(cè)什么時(shí)候人類就真的掌握了穿越時(shí)空的超級(jí)技術(shù)。以現(xiàn)有技術(shù)來看，脈沖式核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)宇宙飛船是最有可能達(dá)到接近光速運(yùn)行的飛行器，它的船尾是一個(gè)巨大的能量反射盤，飛船每?jī)擅胂蛏砗髵伋鲆活w原子彈，爆炸沖擊波通過能量反射盤彈射飛船加速，這種方式可以讓飛船達(dá)到驚人的速度。但限于E=mc²方程所示，這艘飛船依然無法超越光速。不過總有一天，人類一定會(huì)踏上星際遠(yuǎn)征的路途，就像《星際穿越》里的庫(kù)克那樣，肩負(fù)著人類種族延續(xù)的使命，探索新的疆域，或許那時(shí)的飛船將是一座飛行城市，幾萬年、幾十萬年、幾百萬年航行在宇宙中，經(jīng)過合適的星球便采集資源，維持“城市”生存及發(fā)展所需。幾千萬代之后，這座城市上的人類還是不是地球人已經(jīng)不重要了。

話說回來，我們真的無法超越光速嗎？能！

而且這個(gè)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在核電站核反應(yīng)堆內(nèi)，核反應(yīng)產(chǎn)生的光在冷卻水中的速度是真空速度的75%，而聚變過程產(chǎn)生的高能粒子的速度則依然接近光速，在這個(gè)特定的場(chǎng)合下，人類控制的核聚變產(chǎn)生的高速粒子超過了水中的光速。就像超音速飛機(jī)超過音速的那一刻會(huì)產(chǎn)生音爆一樣，核聚變中高能粒子超越光速的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生光爆，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色激波，這便是超光速的證明。