人类注定无法离开本超星系团吗？ - 赵泠 的回答

这里的本超星系团指的是银河系所在的超星系团。

因为本超星系团质量极高，脱离其引力必须有极高的速度，接近于光速。想要脱离本超星系团，似乎必须颠覆一系列阻碍我们达到此目的的物理定律与科学观。我们这个次元，似乎生命体并不具有篡改物理定律的能力。

宇宙, 星系, 赵泠

没有这回事，不存在题目描述的那种障碍。

1.离开本超星系团不需要真空光速级的速度

20世纪50年代，沃库勒分析了从地球上观测到的视星等高于13等的一千多个星系的分布，发现这些星系集中在几条带上 ，推论绝大部分的较亮的星系属于一个很大的扁平状集团 ，并将其命名为本超星系团（local supercluster）。这个想法被后来的研究证实。本超星系团由本星系群、室女星系团、后发星系团及一些较小的星系群和星系团组成，半径一亿到两亿光年。银河系距离本超星系团边缘约三百万光年，围绕质量中心旋转一周约需要一千亿年。

本超星系团的所谓接近真空光速的脱离速度（有些人称之为第六宇宙速度）是指从地球上抛射的无动力物体具有那个初速度就可以一直飞出本超星系团。现实的飞行器不需要用这种方式发射。宇宙膨胀的速度也没有到可以跟高速实体的飞行速度抗衡的地步，2019年4月发表的哈勃常数的新估计值约为74千米每秒每百万秒差距。

在漫长的时间里，符合已知物理定律的星际飞行器可以沿着所属天体系统的线速度方向提升速度前往更远离本超星系团质量中心的天体系统，直到从它的外边缘出发，在宏观低速范围内就能离开本超星系团。

2.已知物理定律范围内的航行方式

加速大质量的航天器需要巨大的能量，而小型航天器就容易得多。

在地球轨道上，直径2微米、密度与水相当的球状微生物或纳米机械受到的太阳风与太阳光压可以将它加速到64千米每秒。用激光束、电磁场、离子推进等手段给上述微型飞行器400焦耳的动能就可以将其加速到真空光速的86%。

用本世纪可能达到的技术水平就能制造纳米机械级的可自我维护·自我复制的冯诺依曼探测器，可以用几百焦耳的能量加速到真空光速的一半以上。探测器到达天体后拆解天体上的物质复制自身、建造工程机械，工程机械建造供能设施（可以是光电转换）、计算中心、望远镜、发射场，将探测器射向其他天体。探测器可以摧毁遇到的一切非本文明的复杂结构并在建成区域内负责维护、改造、拆卸、重建。用平均速度达到光速的15%的探测器覆盖银河系需要约300万年。

人们可以将个体的意识传到网络里。喜欢享受可以在网络里过虚拟的生活，喜欢探索宇宙可以用信息的形式前往探测器已经建立计算机网络的地方，喜欢用实体探索宇宙可以让纳米机械在目标天体上建造身体，要满足题目的要求可以建造生物学上的人类身体。

扩张到本超星系团的边缘后，沿着线速度方向发射载人飞船即可实现生物学上的人类离开本超星系团。这个过程需要漫长的时间，但我们得到的不是一个孤零零地飞出去的探测器，而是延伸到巨大尺度的整个文明。

如果2045年前后人工智能技术可以实现质变，我们地球文明就可以开始这个过程。现在活着的人，有那么一些几率看到地球文明崛起为星际文明，但人类在那时到底对这个文明还有什么用是值得怀疑的。现在有些人工智能专家在研究如何让计算机同意保留我们，或让我们自己成为机器。

3. 航行速度可以绕过限制
   存在许多绕过相对论进行超光速移动的假想手段，例如让空间带着飞行器移动[1]，投入大量负能量产生虫洞，穿过克尔黑洞的柯西视界或奇环。
   如果其中至少一个成立且技术完善后门槛足够低，那么即使常规航行速度的极限是真空光速，飞行器的实际速度也没有限制。在这个状态下光速限制没有任何意义，通信和航行都可以跨越空间。
   我们已经在缓慢而低效地研究零点能推进[2]。如果这竟然可以成功，我们可能在掌握可控核聚变之前掌握第一类永动机。但目前形势比较悲观。

[1]: Amoroso, Richard L. (2011) 符合相对论的阿库别瑞引擎，曲速
[2]: 零点能推进

花洒saven: 掌握永动机？？我笑了哈哈哈 (1 赞)

绒布仓鼠球 -> 花洒saven: 那我觉得您是不是需要先去动动小手了解一下零点能是什么呢？ (6 赞)

源山君 -> 花洒saven: 零点能还真可以，你要知道相对论是1905年提出来的东西，物理学家这一百多年并不是在吃干饭。真空零点能和卡西米尔效应是量子力学的内容，量子力学和相对论打架不是一两天了。零点能开飞船的情况是先从真空中借取动能，开过一段距离后动能归还给真空，等于没消耗能量白嫖了一段距离。这玩意儿听起来玄乎但它的理论依据是海森堡不确定性原理，目前不但没被推翻1996年卡西米尔效应还被测定出来了🤔科学前沿的东西就是这么不讲道理，我等只能吃瓜。 (21 赞)

源山君 -> 朝闻道: [吃瓜]读一读物理学前沿理论的科普，你会发现科学家的脑洞比作家大多了。关键这帮人智商奇高再玄乎的假说他们都能把逻辑理顺还能找到实际数据做支撑，比看小说过瘾多了！ (3 赞)

fbhou -> 朝闻道: 大刘大概率是从这里获得的智子这一设定的启发，但具体原理上脑补的内容还是挺多的，比如“借”能量也不是像他说的那样“归还遥遥无期”。以及什么展开到二维刻“电路”那一段纯扯淡😱 (2 赞)

fbhou -> 花洒saven: 能量守恒定律的成立有一个条件，就是空间是均匀的，而我们所处的宇宙只能说空间是“接近均匀”的。所以能量守恒只是在经典力学的范畴内“大致成立”。 (3 赞)

萝莉逗恶龙 -> 源山君: 白嫖宇宙[吃瓜]😱 (1 赞)

卡普空 -> 花洒saven: 为什么这种人都可以发表评论而我不能 (1 赞)

SAO之忧郁 -> fbhou: 能量守恒对应的是某种对称性的。不然物理实验每次做都会有不一样的结果 (2 赞)

Wheeler: 有没有想过写科幻小说😝 (7 赞)

赵泠 -> Wheeler: 太正论了，1970~1990年代就很多了。 (14 赞)

Wheeler -> 赵泠: 不是针对你这个回答，我是说你对科幻这么感兴趣，有没有想过自己写，我第一个报名粉丝 (6 赞)

高级退堂鼓演员: 人意识上传，我感觉是最现实的技术，提高人类思考能力，无限期的延长人寿命，才能在超长的时间跨度上研究超深度的学科，超跨度的学科 (8 赞)

朝闻道: 果然看到泠姐这儿文字画风都不一样了 (2 赞)

Ceres: 你们哪儿来胆量质疑冷姐🐕 (2 赞)

知乎用户: 底数是2的指数突破，那很快人类就占领整个宇宙了，因为一张纸只要折叠103次就达到宇宙直径了，科技突破103次，人类霸占宇宙 (1 赞)

原来如此: 未来可期😝 (1 赞)

知乎用户: 不考虑材料学吗，接近光速，撞到尘埃对飞行器都是致命的吧

托卡马克上校 -> 知乎用户: 用数量取胜😲

正义的獬豸: 2045技术奇点可能性太小了

知乎用户 -> 正义的獬豸: 技术奇点跟宇宙有关系吗

知乎用户nfArI1: 离开虫洞不需要超光速吗

赵泠 -> 知乎用户nfArI1: 不需要，但活着从虫洞里通过需要的物理性质已经很极端了，虫洞可能在被穿过时崩塌或在通道里涌现出奇异物质将常规物质摧毁。也有模型认为虫洞无法用来高速航行。

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