银河系：《星际穿越》前往的外星球出银河系了吗？
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【银河系：《星际穿越》前往的外星球出银河系了吗？】
在《星际穿越》中 ， 地球上出现了大规模的“枯萎病” ， 包括农作物在内的大量植物逐渐走向灭绝 。 人类不仅面临饥饿 ， 而且还面临窒息 ， 地球已经变得无法适宜人类的生存 ， 离开地球迫在眉睫 。
于是 ， 人类去宇宙中寻找第二个宜居的星球 ， 以期能够延续人类文明 。 那么 ， 《星际穿越》中的人类是去哪里寻找宜居的外星世界？他们去的地方离开银河系了吗？
在太阳系中 ， 除了地球之外 ， 没有一颗星球是适合人类生存的 。 虽然木卫二、土卫六等卫星上有可能存在生命 ， 但这些星球远离太阳 ， 温度非常低 ， 也没有可供呼吸的氧气 ， 人类无法在这样的世界中生存 。 因此 ， 人类只能放眼太阳系外 。
银河系中估计有上千亿颗恒星 ， 几乎每颗恒星周围都有行星 ， 而像地球这样主要由岩石和金属构成的岩质行星多达上百亿 。 就在4.2光年之外 ， 离太阳最近的恒星——比邻星 ， 它的宜居带中运行着一颗质量略大于地球的岩质行星——比邻星b 。
也就是说 ， 银河系中不缺行星 ， 其中很可能存在不少环境与地球相似的外星世界 ， 人类可以在上面生存 。 但问题是 ， 人类该如何去找那些宜居的系外行星？
《星际穿越》中的人类宇航科技与现实中相比 ， 差别不大 ， 最多只领先我们几十年 。 宇宙飞船飞到土星需要22个月的时间 ， 如果按照土星与地球的最近距离为8天文单位（约12亿公里）来计算 ， 飞船的平均速度约为21公里/秒 。
如果以这个速度飞到比邻星b ， 所需时间将会达到6万年 。 如果比邻星b不是宜居的 ， 去往更远的恒星系统还要更多的时间 。 显然 ， 这是不现实的 ， 地球上的人类已经撑不了几十年了 ， 而且宇宙飞船上的补给系统也无法维持数以万年的时间 。
好在“他们”及时在土星周围放置了一个虫洞 ， 这才让星际穿越成为了可能 。 根据爱因斯坦的广义相对论 ， 负物质可以打开时空通道 ， 连接两个遥远的宇宙时空 。 虫洞就像“任意门”一样 ， 可以直接通往遥远的地方 。
宇宙飞船穿过土星附近的虫洞后 ， 宇航员到达100亿光年外的外星世界 。 银河系的直径最多只有20万光年 ， 所以100亿光年的距离早已不在银河系之内 ， 而是在遥远的河外星系之中 。
如果没有虫洞 ， 就连飞出半径1光年的太阳系都是难事 。 而有了虫洞 ， 即便是100亿光年的距离 ， 也能在很短的时间内到达 。 可以说 ， 利用虫洞是进行星际飞行最为有效的方式 。
不过 ， 虫洞在目前仍然停留于科幻阶段 。 霍金猜测 ， 即便真的能够制造出虫洞 ， 其尺寸会非常小 ， 而且还极其难以维持稳定 。 想要打开能够用于星际飞行的虫洞 ， 只能借助于目前仍然知之甚少的负物质 。
除了虫洞之外 ， 相对论还提供了其他星际穿越的方式 。 例如 ， 我们可以借助于时间膨胀效应 ， 在速度越接近光速的宇宙飞船上 ， 时间流逝速率越趋于零 ， 这样亚光速飞船上的宇航员可以在有限的时间里飞到遥远的宇宙中 。 或者还可以借助曲速引擎 ， 以实现不违背相对论的超光速飞行 。
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