科技起底变形金刚4之“暗物质引擎”可否助力星
在《变形金刚4》中,受雇于变形金刚造物主的雇佣兵“禁闭”,驾驶着以暗物质引擎驱动的飞船,作为猎杀变形金刚的赏金猎头来到了地球。由于使用暗物质来驱动,这艘飞船可以瞬间飞越广阔的空间,进行星际旅行也不在话下。
对于人类来说,制约星际旅行的一个重要因素,就是基于化学能的航天器的速度,相对于广袤的宇宙来说实在太低。1977年发射的地球“信使”——“旅行者1号”探测器,经过近40年的“长征”,方才抵达日球层顶,也就是太阳风传递的极限。可以说,它用了如此漫长的时间,却仍然没能飞出太阳系。
针对提升宇宙航行的速度,各国科学家设想了种种有趣的方案,暗物质引擎就是其中之一。除了《变形金刚4》,以暗物质为航天器提供动力的设想,也出现在其他一些科幻作品中,比如美国的搞笑科幻动画片《飞出个未来》。
但是,弄清暗物质的本质和利用暗物质,对今天的人类来说还遥不可及。澳大利亚国立大学天文学教授肯尼斯?弗里曼,是20世纪70年代最早提出宇宙中存在“暗物质”的几个天文学家之一。他告诉记者,在宇宙当中,物质仅占大约27%的份额,其余的部分,则是导致宇宙加速膨胀的暗能量。而宇宙中的物质也分为两部分:人类能直接看到的各种天体,仅占宇宙的4%;剩下的23%,就是那些不发射任何光与电磁辐射的暗物质。人们虽然看不到暗物质,却可以通过对天体和星系间引力现象的观测,推断它的存在。
弗里曼说,我们所处的银河系,是一个高速旋转的漩涡星系,越向中心地带,恒星的分布就越密集。如果宇宙中完全没有暗物质,那么银河系内各天体绕银河系中心旋转的速度,会随着这些天体与银河系中心距离的增加,变得越来越慢。但天文观测发现,银河系内远离银河系中心的天体,尽管与银河系中心的距离不同,旋转的速度却基本一致。由此可见,在银河系内一定存在着暗物质,而且它们的质量非常大,方能促成这样的现象。
除此之外,天文观测中的“引力透镜”现象,也可以证实暗物质的存在,而且成为天文学家寻找暗物质的线索。根据爱因斯坦的广义相对论,光线在引力场中会发生偏折,具体到天文学上,则表现为大质量天体的引力导致光线在其附近发生弯曲,仿佛有一面透镜被放在了地球和被观察的星系之间一样。一部分引力透镜现象可以归因于暗物质,通过研究这些现象,天文学家就能推算出暗物质所处的方位。可是尽管如此,人类对暗物质的本质尚不清楚,仅仅猜想中微子可能是暗物质的成分之一。从目前的天文学和物理学研究现状来看,人类距离利用暗物质驱动宇宙飞船,还有漫长的距离。