为什么宇宙在以超光速膨胀（飞船为什么不能无限加速到）

在对宇宙近百年的研究观察中，那一张张炫丽的照片、一组组惊人的数据、一次次失败的尝试，无不诉说着宇宙的波澜壮阔以及神秘莫测。

然而在这波澜壮阔的宇宙后面，其实隐藏着一个难以忽视的属性——距离。宇宙中庞大到让人绝望的距离尺度，就好像一条坚不可摧的链子，死死地锁住人类的活动范围，而这对于人类文明来说是致命的。

因为人类活动范围内的资源并非没有上限，一旦这些供人类发展生活的资源耗尽，那么迎接人类的将只有灭亡。

这残酷的现实当然也引起了科学家的注意，而能打破这一局面的“超光速”也自然成为某段时期热门的研究课题。不过随着爱因斯坦提出相对论，证明光速不可超越之后，这种热情才慢慢褪去。

但是这个结论显然并不是所有人都能够理解，一个疑问还在人们心中盘桓，那就是宇宙是真空的，为什么飞船不仅不能在真空中无限加速，甚至连20%光速都无法达到呢？其实这背后的答案让人害怕。

不过在回答宇宙中为何不能无限加速之前，我们先来看后面一个问题：如果飞行器达到了20%光速这代表着什么。

地球距离火星大约0.55~4亿千米，如果飞行器的速度达到了光速的20%，那么0.55~4亿千米的距离半小时不到就能够走完，也就是说一顿饭的功夫就能从地球飞到火星。

目前人类最快的飞行器是太阳探测器“帕克”，它的速度约为68.6km/s，在某些特定的时候、特定的位置，帕克的速度甚至能够达到惊人的192km/s。

然而，即便帕克的最快速度是192km/s，这跟20%光速比起来还是有巨大的差距，因为20%光速是192km/s的三百多倍。

更主要的是，采用常规推进飞船的速度最快也只能达到4500km/s，也就是光速的1.5%，一旦飞船达到20%光速，就意味着远远超过了这个上限，甚至比用核聚变推进的飞船速度还要快2倍多。

而在可预见的范围内，人类根本无法掌握比核聚变推进更快的动力方式，也就是说20%光速的飞船人类根本就造不出来。

那么如果未来掌握了比核聚变更强劲的动力，比如说当下正热的正反物质湮灭、暗物质等等，是不是就意味着飞船能够达到20%光速呢？答案当然也是否定的。

为了携带更多的燃料，现代火箭在设计上一般都是尽可能地减少自身质量。但是因为能源等级的限制，即便已经最大化减少自身质量，想要达到20%光速需要的飞船质量也是惊人的。

简单来说，想要携带更多燃料就需要非常轻的箭体，而想要更快的速度则需要箭体质量变大，所以就现在来看这几乎是一个死循环。

说完了速度我们再来看看基本的限制条件：真空。可能许多人不知道，宇宙虽然是真空的，但是却并不是绝对的真空。甚至从某种角度来看，完全可以说宇宙不是真空的。

因为在这所谓的“真空”中，每时每刻都在发生着人类看不到的变化，比如说真空涨落、正反粒子湮灭等事情。

正是因为真空中“热闹非凡”，充满了各种各样的物质以及物质变化，所以当飞船高速运动的时候，必然会跟这些物质产生巨大的摩擦碰撞，此时一个小小的原子能可能对船体造成无法想象的破坏。

如果忽略阻止飞船无限加速的各种力，飞船的速度真的到达了光速，那么将会发生极为可怕的事情——包括飞船在内的所有东西全部会光子化。即成为时间为零、质量为零的光子，而这个过程不可逆。

既然达到光速如此的恐怖，那么电影中的光速甚至超光速飞行又是怎么做到的呢？难道全是不可能实现的幻想？

答案当然是否定的，因为大多数影视作品中出现的光速甚至超光速飞行，与上文中讨论的光速飞行一点也不一样。

影视剧中的飞船几乎都有扭曲空间的装置，所以它们飞行原理几乎都是通过扭曲飞船前面的空间，膨胀身后的空间来达到光速，这种方法被科学家们称为“曲速泡”。

采用这种方法飞船确实能够达到或者超越光速，但是这不是飞船自身达到了光速，而是飞船所处的空间达到了光速，这和相对论并不冲突和矛盾，因为空间在任何形态下都不具备任何质量。

总而言之，飞船在宇宙中是不可能无限加速下去的，但这也正是让人害怕的地方，因为这意味着人类或许永远都会被一条无形的链子，牢牢的锁在有限的空间中，最终慢慢走向消亡。