摘要:在最著名科幻小说《银河帝国》中,描绘了这样的一段“历史”:太阳系蓝色行星上生活了10万年之久的人类,在智能机器人的帮助下,实现了前所未有的技术爆炸,终于开始掌握星际航行和行星改造技术。随后,人类犹如蝗虫一般,迅速对整个银河系发起了波澜壮阔的殖民开拓行动。人类也
在最著名科幻小说《银河帝国》中,描绘了这样的一段“历史”:太阳系蓝色行星上生活了10万年之久的人类,在智能机器人的帮助下,实现了前所未有的技术爆炸,终于开始掌握星际航行和行星改造技术。随后,人类犹如蝗虫一般,迅速对整个银河系发起了波澜壮阔的殖民开拓行动。人类也曾进入星系战国时代,但经过漫长的战争,一个拥有2500万颗居住行星,横跨18万光年的第一银河帝国终于建立。尽管,人类现在还只是仰望星空的“小瘦猴子”。但是,这并不妨碍我们设想几千年,乃至几万年后的未来。那就是,当人类文明的范围无限大,疆域横跨数十,乃至数万光年,人类该通过哪些技术,实现对遥远边疆的军事平叛,以及经济征税。
显而易见,对于一个恒星级,乃至超星系级文明来说,最大的限制是物理法则,也就是30万千米/秒的光速上限。作为宇宙的基本常数,光速不变不仅限制着飞船的速度,更限制着信息传递的速度。所以不要说远征舰队,就连政令也需要几万年的时间,才能达到边疆。征税就算用类似比特币这种虚拟货币,也同样需要几万光年才能回收。而这必然会导致银河系文明对边疆掌控力变弱,反过来导致边疆叛乱周而复始。所以,想要实现银河级的超级文明,首先就要突破光速限制。科幻片中,人们一般会想办法在空间上做文章,比如空间跃迁,曲率引擎。
空间跃迁理论比较复杂,涉及高维空间。假设我们在二维空间,把二维空间想象成一张纸,我们想从纸的一头,走到另一头,一般只能经过其中的平面。但是,根据空间跃迁和高维理论,我们可以从二维空间进入三维空间,在已经被折叠的二维空间外部,寻找直接连接纸两端的隧道,以实现超光速跃迁。同样的,在我们所处的三维空间,面对星际航行这种被光速常数限制的距离,我们也可以进入更高纬度的四维空间,然后超光速穿越已被折叠的三维空间,迅速抵达目的地。空间跃迁和高维空间是一个大胆的科学猜想,唯一问题就在于,在可预见的未来,人类很难证明高维空间的存在,更别说建立跃迁通道,在几万光年的距离上,实现超光速飞行。
相比数学理论都很难自洽的空间跃迁,曲率引擎是更有希望的技术路线。宇宙其实一直都在以超光速膨胀,但由于是空间变化导致,所以并不违反相对论。1994年,物理学家米格尔·阿尔丘比尔提出一个数学解,并发明一种超光速航行方式,名为阿库别瑞引擎,更通俗的叫法,应该叫曲速泡引擎。在他的设想中,有这么一个曲速泡,可以把飞船包裹在内,并使飞船前方收缩,后方延伸,飞船本身静止不动,而是由曲速泡引发空间扭曲,带着飞船超光速飞行。该理论符合爱因斯坦的广义相对论,但是需要负能量以及负材料的支撑。然而,无论是可以产生曲速泡的负能量,还是能够制造曲速引擎的负质量,在已知科学界,目前都是数学上完全说得通,但现实却很难被物理实验证实的空想,而非现实。
所以,如果真的有一个银河帝国,基于已知物理知识,宇宙常数光速,仍将锁死整个文明的信息传播速度和舰队远征速度。可行的信息传递方式,目前来看只有中微子。而想要实现光年级别的远征,估计还是需要冬眠技术或者直接机器人代劳。好消息是人类目前对于中微子的研究成果颇丰,人类冬眠技术也已进入小鼠实验阶段。而且,虽然宇宙未解之谜无穷多,但对于宇宙的基本架构,人类的认知程度已经非常高。换句话来说,处于高能量密度的银河系文明首都,很难因为边疆突然诞生一个科学天才,导致文明中心的科技水平,远远落后于边疆地区。
反而是处于银河系中心的超级文明,由于能够获得更多的能量和物质,文明可以实现高速发展,可以对偏远地区,逐渐形成碾压的科技军事优势。结果就是就算银河帝国远征舰队,需要几万年时间才能实现边境平叛,但由于帝国中心区域积攒的科技优势,叛乱地区也可能很难对付这支来自几万年前的舰队。而且,文明中心传来的科学进展,传到边境同样需要几万年的时间,再加上光速常数同样限制了叛乱的蔓延,所以从无限长的时间来看,银河帝国存续的最大问题,不是宇宙常数,而是能否实现一个普世的大一统理念。否则,就算能够超光速飞行,轻松荡平几万光年外的恒星系,文明也很难存续。
来源:纵览网