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本文参加小编 #科学了不起# 系列征文赛 。
上世纪50年末 ， 在科技的帮助下 ， 人类终于走出了地球 ， 看到了浩瀚的宇宙 。 只有走出地球 ， 我们才知道地球有多么的渺小 ， 那个时候科学家的愿望是能够尽快走出太阳系 ， 探索系外空间的奥秘 ， 于是在1977年 ， 旅行者1和旅行者2号出发了 。
旅行者1号带着人类的期望 ， 在寒冷黑暗的星空中飞行了43年 ， 穿越了日球层顶进入了星际空间 ， 如今它已经飞到了距地球200多亿公里之外的星空 。 旅行者1号早已摆脱了太阳风的影响范围 ， 成为人类有史以来走得最远的物体 。

这样的成绩是值得人类骄傲的 ， 只不过随着人类观测技术的不断提升 ， 我们认知到太阳系的范围远比过去想象的要大得多 。 过去我们人为 ， 只要走出了日球层就算是出了太阳系 ， 以这个范围来算 ， 旅行者号飞船已经走出了太阳系 。
可是后来科学家观测到了奥尔特云的存在 ， 才知道我们日球层之内的太阳系只是算是一个狭义上的太阳系 ， 而广义上的太阳系则是以奥尔特云为界限 ， 只有走出了这片范围才算是真正走出了太阳系 ， 进入了系外星空 。
如果太阳的范围以奥尔特云为界 ， 那么直径将达到2光年 ， 即18.92万亿公里 。 旅行者1号目前自豪的200多亿公里在这个数据面前显得微不足道 。 尽管它的速度达到了每秒17公里 ， 可是以这个速度要走出太阳系仍然还需要10000年 。

这个时间比人类目前的文明史还要长 ， 可见想在跨越星际航行是多么的困难 。 之所以走出太阳系要花费上万年的时间 ， 主要是因为我们飞船的速度还是不够快 ， 如果能达到亚光速 ， 那么飞出太阳系只需要很短的时间 。 而我们要征服宇宙中的距离 ， 那么就需要强大的能源 。
只能强大的能源才能够给飞船提供足够强大的动力 ， 而能够比化石能源更强大的能源 ， 我们自然想到了可控核聚变 。 在很多人看来 ， 核聚变的能量强大无比 ， 宇宙中恒星就是一个强大的核聚变反应堆 ， 只要实现了这个 ， 那么就可以我们提供几乎无限的能量 ， 就可以给飞船提供强大的动力 ， 从而快速走出太阳系 。
那么飞出太阳系 ， 一定要掌握可控核聚变吗？其实还有一条捷径或许也可以 。 除了可控核聚变 ， 从理论上来讲 ， 还有一种物质能够让人类实现星际跨越 ， 轻松走出太阳系 ， 这种物质就是“负物质” 。

可能有人认为负物质就是反物质 ， 其实这是两种完全不同的物质 ， 反物质是指与正物质形态相反的物质 ， 是科学家已经证实存在的物质 ， 并且可以在实验室中少量制造出来的一种强大能源 。 而负物质则是指质量为负的物质 ， 是目前还处在理论存在的一种物质 ， 还没有被证实 。
学过物理的朋友应该都知道 ， 当我们给一个物质放加一个力的时候 ， 这个物体就会具备一个加速度 ， 它的方向与力的方向相同 。 这是普通物质所表现出来的一种特性 ， 可是负物质力与加速度的方向则是相反的 ， 由于负物质的质量为负数 ， 在给它施加一个力的时候 ， 负物质组成的物体同样也会获得一个加速度 ， 只不过方向是与力的方向相反的 。

通过这个了解 ， 我们不难看出 ， 普通物质被引力吸引的时候会不断向引力源靠近 ， 可以简单称呼为吸引 。 而负物质则受到引力吸引时 ， 会产生排斥作用 ， 形成一种反引力 。
可能有人对此不理解 ， 即使我们发现了负物质 ， 能够产生反引力 ， 对我们用什么用？难道仅仅是产生一个反重力作用吗？虽然反重力系统可以让我们轻松摆脱地球的引力束缚 ， 轻松走出地球 ， 可是在宇宙星际空间航行 ， 我们需要的还是更加快的速度 。
其实负物质产生的反引力应用在飞船上产生反重力只是最表面的一个应用 。 科学家关注的也不是这个 ， 它真正的重点作用是产生质量为零的物质 。 我们都知道 ， 目前我们发现的物质都是有质量的 ， 如果负物质存在 ， 它同样也是有质量的 ， 只不过是一个负数 。分页标题#e#

这个时候如果我们将普通的物质与负物质结合在一起 ， 就可以让它们的质量互相抵消 ， 最后得到质量为零的物质 。 由质量为零的物质制造出的飞船 ， 它的质量自然也会为零 ， 这对于星际航行来说意义将会非常重大 。
我们都知道 ， 爱因斯坦相对论提出了光速极限论 ， 有质量的物体速度只能无限接近光速 。 之所以有质量的物体只能无限接近光速 ， 那是因为当物体运动的时候 ， 质量跟速度是成正比的 。 速度越快 ， 飞船的质量会越来越大 ， 需要的能量也会越来越大 。
所以 ， 普通的飞船想要飞得更快 ， 就需要更为强大的能源支持才行 。 可是由普通物质与负物质结合而成的零质量物体则不同 ， 由于物体的质量为零 ， 它在向前航行的时候 ， 不管速度有多快 ， 能量是不会增加的 。 这个时候只需要给飞船一个小小的动力 ， 就可以让它以亚光速向前航行 ， 甚至能够像光子一样实现光速穿梭 。

对于零质量的飞船来说 ， 想要实现亚光速飞行是一个非常容易的事情 。 我们不需要核聚变这种强大的能量提供 ， 即使是以现在的化石能源 ， 也可以让飞船获得强大的动力 ， 从而产生一个超快的速度 ， 轻松走出太阳系 。
那么这种超出我们认知的负物质存在吗？目前来说 ， 负物质还是基于数学的一种推论 ， 虽然它在理论上并不违反物质规律 ， 科学家也对此作过相关的实验 ， 可是直到目前为止 ， 科学家也只是初步在实验室中观察到了一些原子在特殊情况下会表现出“负物质”的特性 ， 真正的负物质还没有制造出来 。
不管如何 ， 科学家通过实验的确观察到了一些原子的负物质特性 ， 这说明这种神秘的负物质有可能是真实存在的 ， 只不过以人类目前的科技还无法将它制造出来 。 还需要我们不断的努力 ， 当然负物质即使在未来被我们制造出来 ， 想要让它跟普通物质结合生成零质量的物质 ， 仍然需要克服很多困难 ， 并不是短时间可以做到的事情 。

【太阳系|想要飞出太阳系，一定要掌握可控核聚变吗？可能还有一条捷径】对于目前的人类来说 ， 实现可控核聚变来给飞船提供更强大的动力 ， 才是我们要重点攻关的方向 ， 只要可控核聚变实现了 ， 虽然达不到负物质表现出来的那种强大速度 ， 但是也可以让飞船的速度实现初级的亚光速飞行 。 只要有了初级的亚光速 ， 人类要走出太阳系需要的时间也可以缩短到数十年 ， 而不是遥不可及的上万年 。

来源：(阿森纳二十年球迷)

【】网址：/a/2021/0128/kd651524.html

标题：太阳系|想要飞出太阳系，一定要掌握可控核聚变吗？可能还有一条捷径