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科学家称当前技术可探测近光速飞行外星飞船

科普小知识2021-07-25 17:26:34
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科学家称当前技术可探测近光速飞行外星飞船

尽管星际旅行仍处于科幻小说的领域,雷神公司的工程师厄维·埃沃特·塞弗和史蒂文·威尔金森说,如果一艘外星飞船以接近光速的速度进入地球,我们就有能力探测到它的存在。根据他们的研究,任何以接近光速的速度飞行的宇宙飞船都会在其尾流中留下一个光信号,并且可以被当前的技术探测到。

雷声公司总部设在加州。埃瓦特·塞佛特和威尔金森进行的研究揭示了在接近光速飞行过程中的微妙物理现象。根据他们的计算,以接近光速飞行的外星飞船与单个尘埃粒子碰撞释放的能量相当于5291磅(2400公斤)梯恩梯的爆炸。埃沃特·塞佛特和威尔金森指出,以光速飞行的外星飞船会与宇宙微波背景相互作用。宇宙微波背景是大爆炸后的残余,它随着宇宙的膨胀而扩散到整个宇宙。发表在《麻省理工学院评论》上的一篇研究论文称,快速移动的航天器将与宇宙微波光子碰撞,形成高能伽马射线。

科学家称当前技术可探测近光速飞行外星飞船

宇宙微波背景随着宇宙飞船加速的变化。

根据埃沃特·塞佛特和威尔金森的估计,每立方厘米的空间包含400多个微波光子。这也意味着宇宙飞船每秒钟会与数万亿个光子碰撞,形成正负电子对。每个电子-正电子对都会对宇宙飞船产生阻力。埃沃特·塞佛特和威尔金森在论文中指出:“在面积为100平方米的有效截面上,这种损耗效应可以达到每秒200万焦耳。”

光在真空中以每秒186282英里的速度传播。以接近光速飞行的时间越长,能量消耗就越大,达到每秒10次的14次方焦耳。埃沃特·塞佛特和威尔金森在论文中指出:“通常,在粒子加速器中,与航天器和星际物质的相互作用是相同的。”

当与以相对论速度飞行的宇宙飞船相互作用时,质量为10-14次方克的宇宙尘埃粒子释放出大约10,000兆焦耳的能量。两名工程师指出,这种能量相当于2400公斤梯恩梯炸药爆炸。他们在论文中说:“我们认为‘一个文明只有在有能力建造相对速度的宇宙飞船时才能研究物质和物质之间的相互作用’的想法可能是错误的。这个想法可能会成为我们以相对速度进行太空旅行的梦想的障碍。”