宇宙在召唤
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随着各种高新技术特别是航天技术和生命科学正在以令人惊叹的速度向前发展,外星探测也不断取得新的成果,加上地球人口的不断增加,环境趋向恶化和资源日益减少,人们深感地球的局限,"地球村"显得越来越小了。因此,人类普遍充满着向宇宙外星发展的期盼。在世纪之交,世界各大国或国家集团争先恐后地推出了开发和探测外星的计划,其中包括我国对探测和开发月球的安排和考虑。前不久我国上映的一部"宇宙与人"的科普电影,意外地受到观众的欢迎,从一个侧面反映了人们对有关宇宙知识的迫切需求,以及对探索宇宙空间奥秘越来越关切。
探测和开发太阳系内。外的星体是人类的梦想和壮丽的事业。首先应探测和开发太阳系内的星体,例如对月球和火星的探测可能比探测太阳系以外的星体更要现实一些。然而尽管是在太阳系内,也仍然是人类历史上最艰巨复杂。最庞大和耗资极为巨大。历时相当长的一项宏伟工程。这些星体虽然属于太阳系内的星体,但其距离仍然十分遥远,而且当前这些星体的表面状况对于人们的居住来说,仍可称为环境条件十分险恶。由于开发这些星体将给人类带来巨大利益,包括可开发特别丰富的珍贵资源和给人类提供经过改造后可居住的场所,而且可以取得人类进一步向太阳系外的星球发展的经验,因此,在包括本世纪的今后两三百年内,人类必将全力以赴和矢志不移地逐步完成开发太阳系内部分星球的重大历史使命。
太阳系内可供人类的活动空间也是有限的,特别是没有一个像地球那样完全适合人类居住和生活的星球,因此,从人类几百年以后的长远发展角度看,人类必将向太阳系外的宇宙空间,主要是向银河系内离太阳附近几十光年距离以内或更远距离的宇宙空间发展。这显然比到太阳系内其它星球去发展要困难百倍,但从理论上和未来技术发展上看,也是完全有可能实现的。从长远看,人类将不断向更远的宇宙深处探索和开发,不断提出和修正自己的方案,不断实践,一步步取得更多更大的进展,只要人类存在,这个过程将永远不会终结。
为了了解宇宙,人们首先会提出,宇宙是什么。宇宙究竟有多大。宇宙的历史有多长。从字义上看,‘宇‘指无限空间,‘宙‘指无限时间。按照辩证唯物主义的观点,从空间上来说宇宙应当是没有止境的,从时间上来说,既没有开始的一刻,也没有终结的一天,是永无穷尽的,宇宙中的一切也永远处于不断变化之中。列宁说:"自然界是无限的,而且它无限地存在着。"但天文学家通常所说的宇宙,可说是具体的宇宙,大多数天文学家认为宇宙是大爆炸产生的,宇宙至今仍处在不断膨胀之中。
人类认识宇宙是从认识本乡本土和认识地球开始的,然后认识月球。太阳和认识太阳系行星,最后扩展到逐步探索和认识银河系及整个宇宙。地球相对于太阳不过是九牛一毛,而太阳相对于宇宙比沧海一粟还要小得多。然而,要全面地。正确地认识地球。月亮和太阳系,首先离不开对宇宙的认识。为了研究探索开发太阳系和宇宙,特别是银河系的某些星体,有必要加深对宇宙特别是对银河系的认识。
银河系的概况
在万里无云和月亮尚未升起的夜晚,人们举头遥望天空,可看到密密麻麻无数的星星形成一条宽阔的淡淡的白色光带,这就是人们熟知的天河,它是银河系的一部分。万千年来,人们对辽阔的星空一直是那么喜爱,又感到特别神秘。经过人类数千年来特别是近代以来的科学探索,人们逐步加深和扩展了对银河系和宇宙的认识。
银河系的规模
银河系是一个非常庞大的星体集合体。仅恒星就有几千亿颗。太阳不过是其中一颗中等大小的恒星。银河系大体上是一个圆盘形,其分布成旋涡状,银河圆盘的直径约13万光年,太阳的位置离银盘中心距离约为2.7万光年。光速为每秒钟30万公里,光走一年的距离为9.46万亿公里,简称为一光年,银盘直径的13万光年,相当于123亿亿公里。太阳绕银河系中心公转,其速度约为每秒220公里,绕银河系中心转一周的时间约为2.3亿年。银河中心的位置位于人马座附近,银河系的总质量相当于1万亿颗太阳的质量。
银河系中恒星的差异和变化
银河系中恒星的差异很大,最亮的恒星一天中发出的光比太阳2000年内发的光还多。最暗的恒星非常暗,如果用它取代太阳,在地球上所接受的光。比月亮反射的光还要显得昏暗,最亮的恒星比最暗的恒星亮一万亿倍。大的恒星如"参宿四",它的直径约有14亿公里,小的恒星直径只有几十公里,最老的恒星寿命约有150亿岁,最年轻的恒星是刚刚诞生的。每年在银河系旋臂各处产生约10颗新的恒星，老的恒星会逐渐衰亡，每隔若干年，例如100年内，在银河系的某处会有一颗大而亮的恒星耗尽烯料，以超新星的形工爆炸而抛掉碎块。但有些遥远的超新星爆炸可能被星际尘埃所遮挡而未被看到。大多数恒星的死亡是平静地把外大气层抛掉，形成围攻绕星体的膨胀气体泡，即行星状星云，最著名的行星状星云是天琴座中美丽的环状星云。
银河系几个重要特征银河第的星族
把银河系内的恒星按所处的地域，产生的年龄、运动特征和化学构成等不同因素划分成不同的星族，每个星族包含若干亿颗恒星。目前，普遍将银河系分成4个星族。
1.薄盘星族银河系类似圆盘状,靠近圆盘中间平面(银道面)较近的一层恒星群称为薄盘星族,它们离银道面的距离在1000光年以内。太阳及其96%的邻居,例如天狼星。织女星。参宿七。半人马座α等都属于这一族。薄盘族的恒星绕银河系中心公转的轨迹接近圆形,公转速度相对较慢。例如,太阳系及其附近的恒星大约以每秒钟220公里的速度,经过2.3亿年才能沿其轨道绕银河系中心运行一周。该族恒星的年龄从刚诞生到已产生100亿年的都有。而且薄盘星族相对其他星族是最亮的星族。该族成员与太阳系一样,其组成成分所含金属的比例相对较大,称为富金属星。
2.厚盘星族该族成员在银道面两边形成较广延的体系,它们离银道面的距离从1000光年以上到数千光年。轨道呈扁椭圆状,偏心率较大。厚盘星族的年龄较大,达100亿岁左右,金属性(含金属比例)约为太阳的25%。著名的厚盘成员有大角。杜鹃座47等。
3.晕族数量相对较少,年龄较大,其中年龄最大的恒星有140～150亿岁。卡普坦星是离太阳最近的晕族星。这些星大体形成一个球状的体系。大多数晕族成员离银盘中心面很远,该星群绕银河系中心转动的速度很缓慢,其轨道是极端的椭圆形。远的星体距离银河系中心点达10万光年,近的距银河系中心只有几千光年。金属性一般只有太阳的1～10%。
第四族是位于银河系中心的核球,形成银盘中央的隆起状,隆起部分离银心的距离有数千光年,核球中的恒星不仅年老而且富含金属。
银河系的旋涡结构
天文学家在宇宙中发现了数千个旋涡星系,银河系也是旋涡星系。美国有一位叫摩根的人,他在1951年后期绘制的星图,揭示了银河系的两个旋臂,第一个旋臂叫做猎户臂,从天鹅星座延伸到麒麟星座,太阳位于猎户臂的内边缘。第二个旋臂叫英仙臂,它平行于猎户臂,臂更长,臂端到银河系中心的距离大约7000光年,它的著名成员是英仙座的双星团,即英仙座h和x。摩根还发现了第三个旋臂的痕迹,这个臂通过人马座,叫做人马臂,比猎户臂更靠近银心,是更偏向于南面天空的恒星。后来发现的银河系的第四个旋臂,是银河系中心方向的旋臂,又称为3000秒差距臂。
关于大爆炸。宇宙总体状况
及宇宙的未来
宇宙是从大爆炸开始的,宇宙至今仍在膨胀,这是天文界一个十分重要的学说。那么大爆炸究竟是怎么一回事。宇宙的规模和现在的状况是怎样的。宇宙的年龄有多大。宇宙的未来将是怎样的呢。
大爆炸学说确立大爆炸学说有三大依据
A美国贝尔实验室的一位叫做彭齐亚斯和另一位叫做威尔逊的人,他们通过一系列的测量,在1965年发现了宇宙有微波噪声背景,认为这是大爆炸火球的余辉,留下来的辐射至今仍弥漫于整个空间。
B美国天文学家哈勃后来(用他的名字命名了美国的太空望远镜)于1929年发现和宣布了宇宙还在膨胀。哈勃是利用所谓红移和兰移的原理,观测遥远的星系时得出这个结论的。早年,牛顿让一束可见光通过三棱镜得到了七色光谱,位于光谱一端的是红光,另一端是兰光。后来多普勒让绕同一轨道运行的两颗星的星光通过三棱镜,当其中一颗星向测量者(地球)方向运动,发现这个星光光源的频率提高了,对应的光波被压缩,所谓夫琅和费线向兰端移动,称之为兰移。
另一颗远离测量者的星,其星光光源的频率降低了,对应的光波被拉长,夫琅和费线向红端移动,称为红移。兰移或红移的程度越大,光源接近或远离我们的速度就越高。哈勃依据这个原理,用观测设备观测了24个遥远的星系,发现他们都发生了红移。那些最古老。最遥远的星系,远离我们的速度也最快,大大超过了邻近我们的星系,因此,哈勃认为宇宙在膨胀
哈勃的结论很快就得到更多其他观测资料的证实,除了最近的星系外,所有我们观察到的星系都符合天文学家所称的"哈勃定律",即星系在以与它们的距离成正比的速度远离我们。这些是宇宙确实在膨胀的有力证据。哈勃定律的公式为:V=H×D,其中V是星系远离的速度,D是它的距离,H是整个宇宙中的一个常数,称为"哈勃常数"。
C轻元素氢。氦和锂充满了宇宙空间,这是由于大爆炸激烈活动才产生出来的。芝加哥的宇宙学家施拉姆说,"轻元素的丰富的程度是我们考察宇宙最早时期的最好的直接探针","它们也确实使我们坚信,大爆炸的基本图像是正确的。"也有少数人提出稳恒态理论,抛弃大爆炸学说,但大多数天文学家没有给予认同。
大爆炸的过程
对大爆炸过程有不同的描述,现提供一种描述作为参考。大爆炸学说认为,在大爆炸的零时刻,所有的物质都聚集在一起,温度和密度都趋向于无限大,在数学上称为奇点,宇宙的演化从奇点开始。大爆炸后10-44秒称普朗克时期,温度达1038K(绝对温度),这一时期的宇宙应当用量子引力理论处理,首先分出引力相互作用,这时引力极强,引力能转化产生粒子。大爆炸10-36秒时,温度下降到1028K,宇宙膨胀速度急剧加快,远远超过光速。粒子与反粒子相互碰撞,湮灭为光子,此时正粒子多于反粒子,略多出的正粒子,构成了后来的宇宙万物。在10-11秒时,温度下降到1015K,此时宇宙大小为1000万公里。爆炸后的10-4秒后,温度降到1012K,这时自由的夸克形成了强子,宇宙成为只有基本粒子的世界。大爆炸1秒钟后,宇宙温度是100亿K,由于极端高温,光子的数量大大超过质子和中子。到10秒后,由于宇宙继续膨胀,温度降到30亿K,一个质子和一个中子结合成氘(氢-2),这是原始核聚变的第一步。宇宙诞生3分钟后,温度下降到109K,质子和中子开始结合成原子核。从大爆炸开始到演变结束只有15分钟。根据标准的宇宙学,大爆炸只产生了6种稳定的全部是轻的原子核,它们是氢-1。氢-4。氦-4。氘(氢-2)。氦-3和锂-7。氢-1和氦-4总共占宇宙质量的99%,其中约76%是氢-1,约24%是氦-4。
早期宇宙中也存在电子,但电子在核反应中所起的作用很小。标准模型的大爆炸不能产生铍,但发现晕族恒星HD140283有大量的元素铍,且数量是原预计的几千倍,这说明宇宙大爆炸是非均匀性的。大爆炸10万年后,宇宙中的温度下降到3000K,原子核周围聚集了电子,从而形成了原子。在高密度的地方氢原子逐渐汇集成群,若干亿年后形成各种星系。
尽管对大爆炸产生宇宙有一个详细的描述,但这一理论也存在若干难以回答的问题,例如大爆炸之前宇宙的状况是怎样的。大爆炸的巨大能量是怎样产生的。如何理解在大爆炸的零时刻所有的物质聚在一起而且温度和密度是无限大。
宇宙的总体状况
大爆炸后形成的宇宙相对平滑而均匀,宇宙中大部分是暗物质,在物质质量集中之处形成了大小不同的星系。当我们谈到宇宙的状况时,不可能是宇宙的现状,因为我们看到的某一遥远星系的星光,是若干万年或若干亿年前该星系发出的光,看到的只是那时的状况。前面我们已经简要介绍了银河系,它包括数千亿颗恒星和围绕恒星转的数量多一两个数量级的行星和卫星,给我们的印象是银河系大得不得了,也确实是如此。然而,银河系不过是目前已观测到的数十亿个星系中的一个。
宇宙的年龄
一般认为宇宙的年龄约为150亿岁左右,但是,银河系中最古老的恒星如贫金属球状星团中的恒星,已经达到140～150亿岁了。为推导宇宙年龄,天文学家应用大爆炸宇宙学的方程式进行计算,其中用到了哈勃常数。由于大爆炸造成宇宙膨胀,以遥远星系当前的运动速率回溯到宇宙爆炸中心点,所需的时间就是宇宙的年龄。二十世纪六。七十年代,天文学家桑德奇等求出的哈勃常数为50,以此计算出的宇宙年龄为166～196亿岁(分别采用不同的宇宙质量密度求出),表明宇宙比银河系的年纪老,这意味着银河系也是宇宙大爆炸产生的,对此天文界的大多数人比较相信。但也有一些人,例如奥斯丁和德伏古勒等,他们通过精确测定一些遥远星系的距离,算出的哈勃常数为80～100,以此计算出的宇宙年龄为89～122亿岁,这意味着宇宙比银河系的某些恒星还要年轻,这个结论将造成宇宙学的混乱。由于测量的方式和手段不同,所得出的哈勃常数就不同,宇宙年龄也随之不同。但当前测量遥远星系的测量精度远未达到成熟的地步,因此,对于宇宙年龄虽有各种说法,但难以统一,至今可说还是一个未定数
宇宙的未来和命运
由于150亿年左右以前发生的一次激烈的大爆炸,产生了宇宙,而且宇宙至今仍在膨胀。天文学家认为,如果宇宙没有所需的足够质量,它将永远继续膨胀下去;反之,如果宇宙有更大的质量,膨胀将逐渐停止,宇宙星系和暗物质的质量所具有的引力将使膨胀减速,并最终制止膨胀。然后宇宙将转为坍缩,宇宙将变小,许多星系会碰撞在一起,暴缩成一个与大爆炸相似的致密火球,形成新的大爆炸。当然,如果有可能发生这样的情况,那也是几十亿年或几百亿年以后的事情。宇宙的膨胀。收缩和爆炸可能会周而复始,但每个循环所涉及的范围。规模及过程将不会重复。冥冥宇宙,浩瀚无垠,既无始,又无终。
银河系中的智能生物及人类
有可能去开发和定居的星球
天文界一致认为,宇宙和银河系有相当数量的星球存在智能生命。既然宇宙中存在孕育出智能生物的地球,那么,在无边无际。庞大无比的宇宙中也必然存在其他类似地球的可以孕育智能生物的天体。银河系以外的星系离地球的距离有几百万乃至若干亿光年的距离,即使在那些地方存在着智能生物,显然人类在相当长的时间内无法与其联络,这些地方也不是人类有可能去的地方。因此,我们不得不将范围缩小到银河系以内,寻找和研究银河系中其他可能存在智能生物的天体。银河系有数千亿颗恒星和数量比这个数目大一个数量级的行星,而且银河系不同于大多数星系,在银河系中存在着很多这样的恒星,它们是富含碳。氮。氧。钙等生命所需的重元素的富金属星。因此,银河系应该存在若干已经孕育出智能生命的天体
星体孕育智能生命的条件
我们现在讨论哪些星体具有孕育智能生命的条件,初步看来至少有如下八个条件:
第一。应该像太阳那样属于主序星,而且主序阶段足够长。
第二。必须有合适的光谱型,光谱型别的不同意味着恒星表面温度的不同。蓝色O型星和B型星的表面温度很高,白色A型星也类似,其周围行星表面的温度也很高,无法孕育生命;橙矮星和红矮星,虽然寿命长,但太暗和太冷,难以使其周围的行星具备维持生命的条件;F型星分为10等,从F0到F5较热,可能离开主序星的时间较快,介于可能有或没有生命的范围之间,视具体情况而定,F6～F9属于合格;G型星均可成为候选星;K型星中K0～K3是较热的,可成为候选者,K4～K9则趋向于暗和荒芴螅行怯牒阈堑木嗬胍手校裨蚰岩员Vば行巧掀碌绕筇跫奈榷ê褪手小*
第七是行星的质量必需适中,太大太小都不行,如果太大则行星重力加速度很大,智能生物将难以承受,如果太小则行星的重力加速度太小,行星上空的空气将会向太空逃逸,智能生物也无法生存。行星的自转。公转周期要适中,一般要有水和适当的大气,包括气压适中,气体中存在适当的氧。碳。氮等成分,这样的条件才能适于生物的产生和进化。
第八是要求行星周围的环境较好,不易遭受外来物的破坏。太空中存在着许多轨道不稳定的小行星和横行无忌的彗星,以及从某些天体上分裂出来的某些较大碎块。这些物体经常或偶然降落到有生物的行星上,有可能暂时或长期造成破坏行星上的生物生存的条件,中断生物的进化,或者甚至于毁灭已进化到高级程度的智能生命。
正是上述这些因素,在6千多万年前(可能)造成了地球上数量相当大的高级生物恐龙的灭绝。在此顺便指出,人类可说是非常幸运的,人类的祖先(前身)至少是其中的一部分,竟然躲过了这样的劫难。
此外,在地球轨道之外,绕太阳旋转的行星中,有质量巨大的土星和木星,原本有大量彗星曾横行于太阳系中的星际空间,由于大质量的木星和土星的巨大引力把这些彗星要么吸引过来,使其陨落在他们的星体上;要么让这些彗星擦肩而过,把他们赶出太阳系,这就极大地减少了地球受彗星或其他外来物冲击的可能性。人类简直幸运到了极点,不仅有物质异常丰富的慈爱的"母亲"--地球,还有伟大的"父亲"--太阳,正是他们给予了人类充足的光和热以及各种优良的环境条件,还有那地球的两位"兄长"土星和木星充当保镖,把那些"流氓。阿飞"赶跑,使人类发展壮大,过着如此幸福的生活。
至今,人类已经取得了长足的进展,即使面临曾经毁灭过恐龙的那样的"天外刺客",人类也有能力利用超级望远镜和雷达等手段发现目标,还可利用超级核导弹或超远程激光武器等手段,将其在未到达地球前摧毁或改变其运行轨道使其不会飞向地球。
太阳系附近的星体是否存在孕育智能生物的条件
人类要飞向宇宙,首先要考虑的是太阳系附近的星球,离太阳最近的距太阳12光年内的恒星有29颗。在这29颗恒星中,除太阳外,没有哪颗星具备特别优越的条件。其中波江座ε年龄估计为10亿岁左右,一般认为难以孕育生命,但人类孕育周期是否一定要40多亿年并无定论,所以不能完全排除在10亿年中孕育出智能生物的可能性。鲸鱼座τ虽然金属性只有太阳的30%,一般认为其行星难以孕育生命,但其行星的金属值不一定比地球差很多,因为地球的金属性比太阳要高几倍,恒星和行星金属性的相关性并不是十分清楚。再说光度问题,一般认为所有的M型。K4～7型等21颗星,由于太暗。太冷均不符合条件。有些暗一些的恒星,其表面温度也有数千度,如果行星与该恒星的距离较近,也不能完全排除有孕育智能生命的可能。
以上只是对距太阳系12光年内的恒星情况的解剖,如果把搜索半径扩大1倍即扩大到24光年的距离,按照一般规律来推算,在此范围内拥有的恒星数将达到29×23,即拥有232颗恒星。如果把搜索距离扩大到48光年左右,这一范围内的恒星总数可能达到1856颗左右,所拥有的行星总数可能达到10000～20000颗,在这种情况下,找到能够孕育高级智能生物的行星的可能性将大为增加。
多年来,人类一直向太空发出各种经过精心设计的无线电波,试图与外星的智能生物进行沟通,至今仍一无所获,全球很多地方都发现过不明飞行物(UFO),至今并未有谁证实这是真正的外星人的光临,许多难以解释的气象现象以及某些国家研制的飞行器,在保密条件下进行的各种有人和无人的飞行试验,可作为当今对此现象比较模糊的解答。但人们可以相信,宇宙中包括银河系应该有地球以外的若干星球存在着智能生物,只是由于距离特别遥远至今尚未得到证实而已。
人类到太阳系以外其它宇宙
天体上生存发展的可能性
上面分析了太阳系附近天体孕育和存在高级智能生命的可能性,但在不远的将来发现外星人的可能性仍十分渺茫,然而作者认为人类到太阳系以外的宇宙天体附近考察探测,到某一天体上定居生存的可能性,比发现外星人和与外星人联络要容易很多,这是一个相对现实而可靠的命题。
关于具有高级智能水平的人类,要到太阳系外的星球去开发和定居,什么样的星球才能具备这样的条件,我们在下面进行具体讨论。我们还是从前一节所提出的八个条件来进行分析。第一,该恒星应该是主序星,这一条件是必须的。第二,要求恒星必须有合适的光谱型,这实际上是要求恒星有适当的表面温度,恒星的表面温度直接影响行星的表面温度,然而,对于人类能否居住来说,主要是行星的温度环境,并非恒星本身的温度环境。如果某一恒星表面温度比太阳高若干倍,而某一行星离开该恒星的距离却比地球离太阳的距离大若干倍,那么该行星的温度也有可能适合人类居住。相反,银河系中比太阳冷和暗的恒星比较多,在整个银河系的恒星中约占95%,但在太阳系附近的薄盘中,比太阳暗。冷的许多恒星,我们要区别对待,不必一棍子打死,对于那些比太阳温度低得不多的恒星还是有希望的,只要某行星距该恒星适当地近些,那么该行星将有可能获得适合人类居住所需的光照和温度。第三,恒星的稳定性,也是十分必要的。第四,恒星的年龄,对于孕育智能生物可能需要几十亿年的时间,但对于已经是高级智能生物的人类来说,条件就可以大大放宽了,某些恒星虽然只有几亿年的年龄或还剩几亿年的寿命,甚至更短一些(包括几千万年)的年龄和寿命,只要其他条件适合人类生存,也是足够人类生存和开发的。第五,高金属性,这也是一个必备条件,但我们需要的是行星的金属性,而不是恒星的金属性,由于恒星和行星的形成过程在复杂多变的宇宙中是千差万别的,恒星的金属性必然影响行星的金属性,但它毕竟不能代表绕它旋转的每颗行星的金属性。例如地球的金属性比太阳高得多,而且比木星和土星的金属性也高得多。第六。第七。第八条也是应该满足的。
总的来看,未来的人类到太阳系外的宇宙中去,不仅不再需要孕育智能生物的漫长时间,而且已具备了很强的改造自然的能力,例如在一定的必备前提条件下,某些星球的温度。大气成分。气压。水的分布(地上。地下)等部分自然条件以及某些物质条件,在人类有可能掌握和获取巨大能源的前提下,都是有可能设法进行改造的。所以人类到太阳系外的宇宙中去找到适合人类开发和定居的星球,要比找到外星孕育出的高级智能生物即外星人要容易得多。
人类到太阳系外的星球去旅行和定居,主要的困难是外星的距离过于遥远,航天运载的任务异常艰巨。
第一步,假定适合人类居住的星球与地球的距离为10～50光年。大家知道,直到目前为止,科技界认为光速仍然是不可逾越的最高速度,爱因斯坦的相对论告诉我们,宇宙中的速度以光速为极限,一旦物体运动速度超过光速,时间就会倒流。所以宇宙飞船的速度不可能达到光速,假定飞船的速度可达到0.5倍光速,那么,人类到达该星球并从该星球返回地球的时间则需要40～200年,这在一般情况下是难以想象的。所幸的是当前生命科学在飞速发展,人的生命在不断延长,在二。三百年以后,人的寿命有可能延长到二百岁左右,何况还有冷冻。克隆等手段,所以人类在二。三百年后到外星去开发和定居是有可能的。
第二步,可以将探测。开发外星的距离延长到几百光年或更远,时间可能更晚一些,到那时,人类可能已发明了超过光速的宇宙飞船,也有可能没有超过光速,但人类的寿命还有可能延长,那么人类也有可能到达那些星球。以上只是按常规考虑,如果按照爱因斯坦的"速度效应"理论来考虑问题,情况就不一样了。爱因斯坦在他的狭义相对论中揭示了一条规律,就是当一个物体高速运动时,会产生"速度效应",例如高速飞行的宇宙飞船相对地球来说,距离会收缩变短,时间会膨胀变慢,而且越接近光速,这种效应越显著。到几乎接近光速时,距离几乎为零,时间几乎停滞。假定宇宙飞船的速度可达到50%的光速时,时间变慢1.55倍,距离只相当于原来的86.6%;如果速度达到99.9%的光速,时间变慢22.37倍,距离只相当于原来的4.5%,用这个速度从地球到距我们8.6光年,也就是到达距太阳系最近的恒星天狼星A,只需要5个多月的时间,而到达仙女星系只要10万多年;如果速度再增加到光速的99.9999999999%,则时间变慢约64000倍,飞船上的7分钟,就相当于地球上的一年,只要四。五年时间就可在银河系转一圈,到离我们240万光年的仙女星系去,对于在飞船上的人也只要36年。在这种情况下,尽管在地球上看宇宙飞船已在宇宙中飞行了一千年,可是飞船中的人却只过了几天,这正是中国古代小说中描述的神仙生活那样,即所谓"山中方七日,世上已千年"。具有这种速度的飞船中的人,从一个星球到另一个(较近的)星球上去,只需几秒钟,这又应了中国历史小说《西游记》中所描述的孙悟空那样,翻一个筋斗就到了天宫(某一颗星球上),中国人几千年来到天宫游玩和生活的梦想,到那时就可以实现。当然,这一理论还有待实践的检验。
由于各种高技术特别是航天技术的迅猛发展,加上人的寿命越来越长,人类必将加快飞向宇宙的步伐。开发太阳系中地球以外的星体包括月球和火星等是重要的第一步,但太阳系中可供人类开发和定居的范围十分有限,浩瀚无垠的银河系和宇宙才是人类生存发展的广阔天地,人类在宇宙中的开发活动在空间上和时间上都是永无止境的。风光无限的宇宙正在默默地召唤我们。