回顾：宇宙明明是真空，飞船为何不能无限加速，甚至20%光速都不行？

从伽利略发明天文望远镜开始，人类对宇宙的研究和观察就进入了新的时代。那一张张壮丽的照片、一组组夸张的数据，都在向人类展示着宇宙的神秘莫测。

而这神秘莫测后面，其实还隐藏着一个让人类无法忽视的东西——距离。在当前科技水平之下，宇宙中夸张到让人恐惧的距离尺度，仿佛一道无法摧毁的锁链，将人类牢牢的锁在一定的范围内动弹不得，这对于一个文明来说是极为致命的。

因为有限的活动范围就意味着有限的资源，这些资源一旦彻底耗尽，复活节岛上土著的今天，或许就是整个人类文明的未来。

显然，科学家们也看到了这一点，所以打破“牢笼”和“锁链”的关键——超光速，自然也就成为了物理学早期的热门课题。但随着相对论的提出，证明三维世界中光速最快之后，超光速的热度才渐渐褪去。

可这个残忍的结论并非得到所有人的理解，仍然有一个疑问在许多人的心中生根发芽：宇宙明明是真空的，飞船为什么不能在其中无限制的加速，最终达到光速呢？即便无法达到光速，为什么连20%的光速都无法达到？

在回答这个问题之前，我们先将目光放到后一个问题上：如果人类飞行器的速度达到了光速的20%意味着什么。

我们都知道，火星是仅次于金星距离地球最近的行星，它到地球的距离大约在0.55~4亿公里之间。一旦人类制造出了20%光速的飞船，从地球到火星大约只需要半小时不到的时间。

不到半小时是什么概念？要知道好奇号火星车是2011年11月26日23时2分发射的，而它着陆火星是2012年8月6日13时30分，中间历时8个多月的时间。

目前，人类制造出来的最快飞行器是“太阳探测器”，其平均速度达到了惊人的68.6km/s，而在某些情况下，它的速度甚至能够达到夸张的192km/s。

不过，就算帕克一直保持着192km/s的速度，它和20%光速比起来还是有着难以想象的差距，因为20%光速是其300多倍。

另一方面，目前采用常规推进动力的飞船，理论速度只有1.5%光速，一旦超出这个速度，巨大的力量能够瞬间将飞船撕裂。

更主要的是，如果飞船达到了20%光速，就意味着比采用核聚变推动的飞行器要快出接近一倍（核聚变飞船目前理论值为12%光速）。

而在可预见和可实现的未来，比核聚变更为强大的动力，人类根本就没有办法完完全全掌握，这也就意味着20%光速的飞船只能存在于想象之中，人类根本将它无法制造出来。

可能有些朋友会想，在可预见的未来之外，如果人类掌握了比核聚变动力更强劲的动力，比如暗能量和暗物质，是不是就意味着能够到达20%光速了呢？就目前来看其实还是不行。

因为为了携带更多的燃料、保持更大的续航，科学家们在设计火箭时都会尽可能地减少箭体本身的质量，但受限于能源等级，就算最大程度减少了箭体的质量，所需要的燃料数量和总质量也是难以预估的。

如果说得通俗一些，携带更多燃料就意味着更轻的箭体，而更快的速度则需要更重的箭体，这其实是当下技术无法解决的死循环。

事实上，除了能源等级和飞船材料之外，宇宙的环境也是限制飞船高速飞行的关键。提到宇宙可能许多会想到真空，但宇宙的真空可一点也不“空”。

在宇宙的真空中，几乎每时每刻都有着肉眼不可见的变化，例如正反粒子湮灭、真空涨落等等，同时还有各种大大小小的粒子飘荡其中。

就是由于宇宙真空一点不空，所以当飞船在其中飞行的时候，一定会跟其中的物质产生碰撞或摩擦。低速的时候这种碰撞和摩擦可能没有什么，可一旦来到了20%光速这种超高速，一粒平时落到身上都没有感觉甚至肉眼都无法直接看到的粉尘，都可能会让飞船瞬间解体。

若我们抛去宇宙中各种阻碍飞船飞行的物质和力，飞船真的在其中达到了光速，那么或许将会发生一件极为恐怖的事情——光子化。

根据部分科学家的研究，三维世界中所有有静止质量的物质都不可能达到光速，而一旦真的达到了光速，那么就会变成没有质量的光子，这个转化过程是无法逆转的。

问题来了，光速飞行这么可怕，科幻电影中的光速和超光速飞行是怎么做到的呢？难度仅仅是存在于科幻电影中的想象？

其实并不是这样，因为科幻作品中出现的超光速飞行，和文中表述的超光速飞行有着本质上的区别。

电影中超光速大多使用了“曲率飞行”或“曲速泡”。爱因斯坦在相对论中提出，宇宙空间并不是想象中的平坦，而是存在着曲率。

如果将宇宙想象成一张巨大的膜，那么膜其实是弧形的，甚至膜可能就是一个类似肥皂泡的封闭空间。这就导致可能局部看起来是平直的，但其实曲率无处不在。

所以有科学家提出，在宇宙中飞行的飞船，如果能够将其身后空间的曲率“熨平”，前方曲率大的空间就会自然地将飞船拖拽过去，从而实现超光速运动。

这种方法和相对论并不冲突，因为它改变的是飞船所处的空间，不是让飞船本身直接超越光速，而空间本身并不在相对论的限制范围内。

总的来说，即便人类掌握了更高级的动力方式，也无法让飞船宇宙中无限加速，而这也正是让人感到担忧和害怕之处，因为这意味着人类只能在一定的范围内活动，消亡将会是人类最终的结局。