天文学/外星人/宇宙的年龄

你曾否有过这样的疑问：宇宙中真的存在外星人吗？外星人能够来到地球吗？他们能否穿越浩瀚的宇宙空间来到地球呢？

地球上出现的UFO现象如何解释？外星人劫持地球人的传说应该如何回应？所有类似的疑问在下面的精彩视频中都会一一得到解答。

下面是影片部分内容的文字和图片分享，方便没有时间观看完整视频的读者去了解。

空间旅行需要大量燃料和能量

恒星之间的距离确实是个天文数字。距离我们最近的恒星系是4.37光年之外的半人马座阿尔法星。也就是说，尽管光速高达30万公里/秒，但阿尔法星的光需要4.37年才能到达我们地球。一光年将近10万亿公里。此外，爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，当物体越接近光速时，其质量就变得越大，推动其加速就需要更多的能量。飞船的速度无限靠近光速，其质量就会变得无穷大。所以，科幻小说中那种超光速旅行在现实世界中是不存在的。

根据爱因斯坦相对论，光速是物质运动的极限。

假设外星人宇宙飞船的质量只有10吨（只能运载两个人的阿波罗登月舱已经重约15吨）。那么将其加速到10万公里/秒（光速的三分之一）需要多少能量呢？根据普通经典物理学公式近似得出必需的总能量是5 乘以10的19次方焦耳的能量。这相当于全世界超过一个月的能源消耗！有什么燃料可以产生如此庞大的输出？还需考虑燃料本身的质量，起飞时燃料要随着飞船一起加速。而且，当宇宙飞船到达目的地之前，它还要等量的燃料进行减速。所以，单单从能量消耗的角度，空间旅行已经是困难重重。

空间旅行要面对碰撞的风险

能源短缺不是星际旅行唯一的难题。倘若真的存在外星人，他们在飞往地球的路程中，也需要避免细小的沙粒，甚至一片脱落的涂料。我们人类的航天器，尽管速度只有10公里/秒，也因碰撞而造成严重损坏，参看下图。 

1983年，一块直径只有0.7毫米的碎片打在挑战者号航天飞机的窗户上，维修费用达5万美元。

这些假设的外星飞船的行驶速度比美国“挑战者号”航天飞机要快一万倍（每秒10万公里），那上面撞击产生的能量会高一亿倍。在这样的速度下，甚至一片雪花所携带的动能也相当于4吨TNT，这些能量必须释放在船体上，否则它将穿透整个飞船。如果撞上一个1公斤的物体，碰撞所释放的全部能量就相当于一个百万吨级的氢弹。一群小陨石或一群小行星将是灾难性的。

有人会问：太空不是真空吗？有那么多的碎石和尘埃吗？

我们先看看我们身处的这个太阳系。除了太阳、八大行星和其他一些类似彗星的中型天体之外，还散布着大量的石块和陨石。下面是太阳系的一个概念图。

太阳系概念图

我们清楚看到，在火星和木星轨道之间，有一个小行星带，上面散布密密麻麻，大小不一的小行星。

乱石横飞的小行星带

它们远看像是一堆小石块，但你们知道它们的真实大小吗？那里一块普通大小的小行星都如同一座城市的大小。

城市般大小的小行星

如果外星人的飞行器与这样的小行星发生高速碰撞，那只能完全被撞毁。不但是空间的小行星带，而且超新星爆发时会向四面八方以高速抛射出大量的物质，飞船若经过附近区域时也会面临巨大的碰撞风险。

有读者会问：难道外星人不会操作飞船转弯，躲避这些碰撞的吗？

然而，物理定律告诉我们，任何运动的物体都是具有惯性的。惯性是什么？它是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度。也就是说，并不是外星人发现前方有障碍物，按下飞船熄火按钮，就能够立刻刹车，把飞船停住的。 

飞行器速度越快，发现障碍物后，留给驾驶员的反应时间就越少。

而且，如果飞船速度越高，留给飞船驾驶员的反应时间就越短。比如，飞船以0.5c，也就是以光速一半的速度巡航，那么它在地球这个位置发现前方的月球阻挡去路，那么其反应时间只有2秒钟多一点。

这种情况跟我们驾车时小心路障缓慢驾驶是一样道理。如果司机在路上高速驾驶，万一前方遇到障碍物，他根本没有足够的反应时间拐弯绕过去，或者及时把车辆停下来。

所以，空间旅行不但要面对燃料和能量消耗的难题，还要面对高速飞行时承受巨大的碰撞风险。

以上只是该视频小部分内容的介绍。欲知详情，请点击文章开头的视频，观看完整内容。

参考资料与图片出处

1. 插图、封面：维基百科。