“聽(tīng)說(shuō)天上的一日，等于地上的幾千年，叫什么‘天上方數(shù)日，地上幾千年’吧！”

那咱們就算算：

要說(shuō)明這其中的道理，必須說(shuō)到著名的猶太人科學(xué)家愛(ài)因斯坦。他在１９０５年創(chuàng)立一種理論，叫《相對(duì)論》。當(dāng)然，《相對(duì)論》的理論是深?yuàn)W的，但我們不去研究《相對(duì)論》本身，而只要借用他的結(jié)論就行了。

“什么結(jié)論？不難懂吧？！” 這個(gè)結(jié)論就是：光速是宇宙中最快的速度，其他任何物體的運(yùn)動(dòng)速度只能無(wú)限接近光速，不可能超過(guò)光速。 “那宇宙航行更沒(méi)有希望了?！?別急，奧妙就在這里。雖然任何物體的運(yùn)動(dòng)速度不可能超過(guò)光速，但當(dāng)它接近光速時(shí)，時(shí)間會(huì)膨脹（變慢），距離會(huì)縮短。越接近光速，時(shí)間膨脹得越多、距離縮短得越多。 根據(jù)這個(gè)結(jié)論，宇宙飛船高速飛行時(shí)，如果時(shí)間膨脹了１倍，飛船上的１天，等于地球上的２天；如果時(shí)間膨脹了１８２５０００倍，則飛船上的５天，等于地球上的５０００年。你看，這不是“天上方數(shù)日，地上幾千年”嗎？

具體膨脹多少，可以根據(jù)速度的大小算出來(lái)。如當(dāng)飛船的速度達(dá)到光速的９０％時(shí)，時(shí)間膨脹２.３倍，距離縮短５４％；當(dāng)達(dá)到光速的９９％時(shí)，時(shí)間膨脹了７倍，距離縮短８６％，這樣，到４.３光年的半人馬座只要７個(gè)月；到８.７光年的天狼星只要１年３個(gè)月；到１６.６３和２６.３光年的牛郎、織女星分別只要２年４個(gè)月和３年９個(gè)月了。當(dāng)飛船的速度達(dá)到光速的９９.９９９９９９％時(shí)，到半人馬座a星只要５０多小時(shí)，到天狼星只要１００多小時(shí)，到牛郎星和織女星分別只要２００小時(shí)和３００多小時(shí)。當(dāng)飛船的速度提高到光速９９.９９９９９９９％時(shí)，時(shí)間將膨脹２０００多倍，飛船上的４小時(shí)相當(dāng)?shù)厍蛏系囊荒?。這樣，到達(dá)上述４顆恒星分別需要１７小時(shí)、３５小時(shí)、６６小時(shí)和１０５小時(shí)，這大致只相當(dāng)從北京坐火車到上海、廣州、烏魯木齊和莫斯科的時(shí)間。當(dāng)飛船的速度提高到小靈敏點(diǎn)后面１０個(gè)９的光速時(shí)，到牛郎星只要２.０４小時(shí)，這就只相當(dāng)城里人到郊區(qū)去旅游了。你可以吃過(guò)早飯到那里去送個(gè)信，再趕回家中吃午飯。如果飛船速度非常非常接近光速，飛船上的一秒鐘可相當(dāng)?shù)厍蛏系膸啄?、幾十年到期千百年，你可以花上一兩個(gè)小時(shí)繞銀河系（跨度１０萬(wàn)光年）轉(zhuǎn)一圈，花一天的時(shí)間就可到達(dá)距我們２３０萬(wàn)光年的仙女座，或者更遠(yuǎn)的星系。當(dāng)然，當(dāng)你從那里返回時(shí)，地球的面目早就不是原來(lái)的樣子了；而你的親人更是無(wú)法考證了。

你也許會(huì)問(wèn)，汽車、火車、飛機(jī)和火箭速度那么快，為什么沒(méi)有看見(jiàn)時(shí)間膨脹、距離縮短呀！回答是肯定的，只是它們的速度相對(duì)光速來(lái)說(shuō)，小得太多太多。如汽車、火車的速度每小時(shí)約８０千米，每秒才０.０２千米，這樣的速度只能使距離縮短一個(gè)原子核的直徑那么一點(diǎn)點(diǎn)。形象地說(shuō)，只要一粒大米的億萬(wàn)分之一。對(duì)于１小時(shí)飛１０００千米的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，距離也只縮短一個(gè)原子的直徑那么大一點(diǎn)；即使是達(dá)到第二宇宙速度的火箭，也只能使距離縮短１％毫米，所以我們感覺(jué)不出來(lái)。

相對(duì)論雖然奇跡般地解決了宇宙航行的時(shí)間、距離和生命問(wèn)題，但接下來(lái)的問(wèn)題是，有什么能源，有什么方法使飛船的速度接近光速呢？ １９５３年德國(guó)人桑格爾提出光子火箭的設(shè)想，科學(xué)家認(rèn)為，光是由光子組成的，如果火箭向后噴射光子，就可推動(dòng)飛船以接近光速的速度飛行。那么，如何產(chǎn)生光子呢？大家知道，物質(zhì)是由和種粒子組成的，同時(shí)，有正粒子就有反粒子，如正電子和負(fù)電子等等。正粒子和反粒子相普時(shí)，會(huì)同時(shí)消失而生成光子，這叫“湮滅”。

“什么叫“湮滅”？” 空中正電和負(fù)電相碰發(fā)出閃電就是這個(gè)道理呀。有人計(jì)算過(guò)，０.５千克正粒子和０.５千克 反粒子湮滅，能產(chǎn)生相當(dāng)于１０００千克鈾裂變反應(yīng)釋放的能量。用２５噸正粒子和反粒子湮滅，可使飛船以９８％光速的速度飛向半人馬座a星，再用２５噸正粒子和反粒子湮滅來(lái)減速，就可以把一噸位載荷送到那里。問(wèn)題是，地球上的反粒子很少，大量制造也很困難。 美國(guó)有個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)室叫“洛斯·阿拉莫斯”。５０年代末，一些科學(xué)家在那里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)想用氫彈爆炸產(chǎn)生的沖擊波，推動(dòng)飛船膠進(jìn)，這叫核脈沖推進(jìn)。他們?cè)O(shè)計(jì)了一和艘叫“奧利安”號(hào)的飛船，計(jì)劃在１９６８年飛往火星并返回。１９６８年，物理學(xué)家迪森將“奧利安”號(hào)改進(jìn)設(shè)計(jì)為宇宙飛船，裝載３０萬(wàn)枚氫彈，每３選舉法鐘爆炸一枚，在１０天之內(nèi)可將飛船加速到每秒１萬(wàn)千米的速度（光速的１／３０），１３０年把幾百人送到半人馬座星系。當(dāng)然，這些計(jì)劃都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。 飛船攜帶的氫彈重量太大，于是有人設(shè)想從太空中收集氫，用氫集成電路變產(chǎn)生能量，推動(dòng)飛船前進(jìn)。但太空中的氫很稀薄，要收集到足夠的氫，收集器的直徑需要１４００千米！ 隨著科學(xué)技術(shù)，特別是激光技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家又有了新的設(shè)想，就是用強(qiáng)大的激光的光子壓力來(lái)推動(dòng)宇宙飛船。１９８４年，一個(gè)叫福瓦特的科學(xué)家，設(shè)想出一個(gè)叫“星束”號(hào)的宇宙飛船，它用太陽(yáng)能電站衛(wèi)星產(chǎn)生的２０千兆瓦的微波束，射向飛船上直徑１千米，重２０克的帆，１星期內(nèi)可使飛船的速度達(dá)到光速的２０％，１８年可到達(dá)半人馬座星系。另一種叫“星集”號(hào)的飛船，采用６５千兆瓦的激光束，射向直徑３.６千米、重１噸的帆上，可使飛船每秒鐘加速０.３６米，３年后達(dá)到光速的１１％，４０年可到達(dá)半人馬座星系。如果加大帆的面積或增強(qiáng)激光的能量，可使飛船達(dá)到５０％的光速，用４６年時(shí)間可在距地球１０.８光年的Ｅ.Ｅ星系之間飛一個(gè)來(lái)回。當(dāng)然，地球上的時(shí)間不是４６年，而是５１年。

能源和速度問(wèn)題解決后，載人宇宙航行還存在一些問(wèn)題。如人如何忍受巨大加速度產(chǎn)生的超重。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們又想出另一個(gè)叫做“引力屏蔽”的辦法。 “什么叫‘引力屏蔽’？” 你知道，物體都有引力，在宇宙中形成一個(gè)引力場(chǎng)。物體的慣性就是這個(gè)引力場(chǎng)造成的。如果設(shè)計(jì)一種宇宙飛船，它能形成反引力場(chǎng)，就可用反引力抵消引力。這就叫“引力屏蔽”，就是把引力擋住。由于不存在引力了，宇宙飛船只要極小的推力就可以非常接近光速的速度飛向目標(biāo)。飛船中的人由于失去了慣性，也就感覺(jué)不到加速度產(chǎn)生的超重了。

速度問(wèn)題解決后，通信仍然是一個(gè)難題。如飛船上的人從距地球８５０光年的參宿七處打電報(bào)與家人聯(lián)系，８５０年后家人才能收到。如果飛船上的時(shí)間膨脹了１２００倍的話，飛船上的人若每０.１秒鐘發(fā)一個(gè)字碼，每５個(gè)字碼組成一個(gè)漢字，則地球上的人每?jī)煞昼姴拍苁盏揭粋€(gè)字碼，１０分鐘收到一個(gè)漢字。１４４個(gè)字的電服，要一天一夜才能收完。 還有，飛船以接近光速的速度飛行，宇宙中的各種塵埃和顆粒也會(huì)以同樣的速度撞擊飛船。同時(shí)，建造巨大而堅(jiān)固的飛船，在材料和工藝上也還存在許多問(wèn)題。 但是，具有高度智慧的人類，也將像解決時(shí)間、生命、能源和速度問(wèn)題一樣，解決存在的其他各種問(wèn)題。也許你會(huì)在解決這些問(wèn)題中做出自己的貢獻(xiàn)哩！