科学家通过什么样的分析，证明了人类未来无法离开太阳系？

科学家说人类有可能永远也走不出去银河系有什么样的依据？~

地球之外，我们面对的第一个有限空间是太阳系，在人类刚刚走出地球的时候，我们的愿望就是能够早日走出太阳，然后尽快走出银河系。可是这样的愿望，随着人类科技的不断进步，对宇宙认知的不断提升，变得越来越渺茫。
上个世纪，人类刚刚走出地球之后，科学家表示人类离走出太阳系的日子不远了。于是在1977年先后发射了旅行者一号和旅行者二号飞船，它们都属于人类的星际飞船，目标就是太阳系。经过40多年的飞行，它们终于突破了日球顶层进入了星际空间，那么这是否意味着旅行者号飞船走出了太阳系呢？


如果按照过去对太阳系范围的划分，以柯伊伯带为边界的话，那么现在的旅行者号的确已经走出了太阳系。可是随着人类观测技术的不断提升，我们发现，太阳系远比我们过去认为的要广阔的话，柯伊伯带之外的空间还有一个更加浩瀚的奥尔特云，只有穿越它才算是真正走出太阳系。
如果算上奥尔特云，那么太阳系的直径范围可达2光年左右，以旅行者号飞船的速度，要走出去恐怕至少需要几万年。由此可见，目前的旅行者号飞船离真正走出太阳系还差得很远很远。虽然太阳系的范围比过去我们想象的要广阔很多，但是，随着人类科技的不断进步，我们仍然有希望在不久的将来能够走出太阳系。
可是当我们走出太阳系之后，要面临的就是整个浩瀚的银河系，而银河系是一个呈现椭圆盘形的大星系，它的直径达到了15万光年以上，这只是目前的观测结果，有可能实际的情况有可能超过了20万年。


在如此浩瀚的银河系之中，存在着上千亿以上的恒星，像太阳系这样的恒星系也至少有上千亿个，而行星的数量更是达到了万亿以上。甚至像地球这样的类地行星，至少也在千亿以上，而面对直径达15万光年以上的范围，我们的飞船即使实现了光速飞行，直线穿越银河系也需要至少15万年。如果是探索整个银河系，那需要的时间可能在百万年以上。
而人类的寿命只有短短的数十载，我们并没有如此漫长的时间在银河系穿梭漂流，所以，有科学爱称人类有可能永远都无法走出银河系，我们现在被困在了小小的太阳系内，未来有可能将永远被困在小小的银河系。
为什么我们这里要说小小的银河系呢？因为当我们站在宇宙的角度，银河系也只能是浩瀚宇宙的一粒尘埃，甚至连一粒尘埃也算不上。银河系之外还有三角星系，仙女座星系等，它们共同属于本星群，而在本星系群之上还有更加浩瀚的超星系团，直径达到到数亿光年以上。


而整个宇宙目前的范围至少也在930亿光年以上，看到这些数据，相信很多朋友都会对人类的未来感到迷茫。如果我们连小小的银河系都无法走出去，那我们的努力和发展科技，探索宇宙还有什么意义？
的确，当我们知道，人类有可能将被永远困在小小的银河系的时候，很多人都会对人类的未来感到绝望。即使未来有一天，人类花费了数十万年的时间终于走出了银河系，可是在银河系之外还有更加浩瀚的空间等着我们探索。
距离和速度限制了人类的活动范围，我们在地球时代的时候，正是依靠速度的优势不断征服了地球，并最终摆脱了地球的束缚。可是当我们摆脱地球束缚之后，才发现还有一个太阳系束缚着我们。只有当人类的速度能够实现亚光速飞行的时候，我们才能够突破太阳系的束缚。


而要突破银河系的束缚，那飞船的速度至少也要超越光速，而超光速对于人类现在的科学体系来说，那是不可能实现的事情。因为爱因斯坦相对论告诉我们，有质量的物体速度只能无限接近光速，即使是没有质量的光子，它的速度也只能达到光速。
在人类现有的物理体系之外，速度的极限是光速，而这个理论科学家已经通过大量的粒子加速实验进行了验证。不管我们如何努力，粒子的加速度也只能无限接近光速。光速极限论是一个很难打破的真理，如果这个理论无法被打破，那么超光速永远只能是一个梦想。
没有超光速，走出银河系也只是是一个幻想，人类将永远被困在银河系。可能有人会说了，人类在无限的未来，即使被困在银河系也没有什么。如果你这么想，那就大错特错了，站在宇宙的角度，资源是无限的，可是站在有限的地球上，太阳系，银河系，资源就是有限的。


而人类文明的发展和延续，对资源的需求会越来越大，如果我们不能走出银河系，那么能够利用的资源就只限于银河系。虽然这也是一个无比庞大的资源库，能够让人类发展漫长的岁月，但是最终银河系的资源也会枯竭，那个时候人类文明也将走到尽头。
由此可见，人类文明想要永世长存，永远延续下去，那就需要不断打破星系的束缚，直到最后能够利用全宇宙的资源。而要打破银河系的束缚，我们就需要打破光速的束缚，真正实现星际间的快速穿梭。而这样的速度已经不是传统意义上的飞行模式，是一种利用空间的技术。
爱因斯坦的相对论虽然束缚了物体的速度极限，但是同样也为我们打开了另一扇门，那就是时空是可以进行扭曲的。而扭曲的时空之下，速度是没有光速的限制的，它可以无限提升，并且在1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出了虫洞概念。并在1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时，共同提出了假设的虫洞。

数百万年前，人类的祖先第一次登上了历史的舞台，和其他生物一同踏上了漫漫的演化征程。数百万年后，得益于灵巧的双手以及无与伦比的智慧，人类从众多生物中脱颖而出，站在了食物链的顶端，为日后成为地球霸主奠定了基础。

而后，经过近万年的积累沉淀，人类终于在18世纪60年代脱离了传统落后的手工业时代，进入了生产力高度发达的工业时代。
而自人类进入工业时代那天起，有个问题便不得不去面对，那就是“能源问题”，我们都知道工业是需要能源去推动的，而目前地球上最重要的能源就是有着“工业血液”之称的石油，以及其他化石能源。

据科学家的计算，目前地球上的化石能源仅够维持人类数百年时间的工业活动，一旦人类在高效的替代能源研发出来之前将地球化石能源耗尽，那么工业活动将减缓甚至可能直接停滞，这也就意味着人类文明整体将停止发展。
而正因为有不少人看到了这个问题，所以一个疑惑开始在心中浮现：人类文明会被“困死”在太阳系之中吗？

其实这个问题早有科学家思考过，并且给出了一个让人害怕的答案，同时他们认为人类文明会不会被困死在太阳系，不仅仅和地球剩余资源以及人类掌握的能源有关，还和一些几乎无法克服的客观因素，比如太阳系距离尺度、人类身体等有关，下面就来看看科学家的分析吧。
1、从太阳系距离尺度分析

其实太阳系在整个宇宙尺度中算是一个比较小的星系，但是这种“小”是相对于整个宇宙来说的，实际上太阳系的“大”远远超出了人类的想象。
目前根据多年的观察计算，科学家们认为太阳的引力范围差不多为125000天文单位，也就是2光年左右，这也就意味着以光速（30万公里每秒）需要走2年左右才能摆脱太阳的引力，否则一旦停下，太阳巨大的引力就会将你重新拉回来。

可能大部分人对2光年并没有概念，如果将脱离太阳系这2光年的距离换算成我们平时接触过交通工具的速度，相信你会对2光年有更直观的认识。
按照国内高速公路允许的最快速度120公里每小时来看，走出太阳系需要1800万年左右的时间，而如果以人类最快的航天器，每秒70公里的太阳神2号（Helios 2）来看，它飞出太阳系大约需要4285年，而这还只是理论值，实际上它不可能一直保持每秒70公里的速度远离太阳，它会越来越慢，所以实际耗费的时间会远远超过4285年。

我们都知道现在距离地球最远的人造飞行器是1976年发射的“旅行者一号”，它目前距离地球约206亿公里（也就是“光”飞行19个小时左右的路程），而随着它越来越靠近太阳系的边缘，速度也是越来越慢，甚至用了40年的时间，才走完了之前走过的千分之一左右路程。
并且根据科学家的计算，随着时间的推移以及距太阳的距离越远，它的速度会越来越慢，所以真正脱离太阳系进入宇宙空间还需要很久很久。

要知道人类的寿命即便是按照100岁计算，在这2光年的距离中也不算什么了，甚至将人类文明发展的这几千年都算上，也不够离开太阳系的时间。
而这还仅仅只是离开太阳系，离开太阳系之后还要找到落脚点吧？根据观察，距离太阳系最近的一个恒星系是比邻星，而它距离太阳系足足有4.22光年，你觉得人类能够到达吗？所以说”距离“足以将人类“困死”在太阳系。
二、从人类现有科技角度分析

纵观人类文明发展历程我们可以知道，人类的生产力发展经历过三次变革，第一次是农业革命，让人类摆脱了看天吃饭的命运，并且足够的食物也为建立文明奠定了基础。
第二次是工业革命，自动化的机器代替了落后的人力，并且随之出现的各种交通工具也让人类的身体得到了重大的延伸。

第三次是信息革命，计算机与网络的兴起和发展，让人类的脑力得到了延伸，从而让人们足不出户也能依靠计算机创造出巨大的价值。
而这三次革命的本质离不开人类对于化学能的利用，也就是在分子层面的能量释放，对于更高一级的原子层面的能量人类利用的却极为有限，最多也就是利用放射性同位素裂变的能量，对于能量转化率更高的聚变反应人类依然无法掌握。

而掌握不了可控核聚变，或者说掌握不了更高级的能量，就意味着人类永远无法离开太阳系。毕竟“齐奥尔科夫斯基公式”非常明确的告诉人们化学能是有极限的，比如说就算将地球上所有的化石能源当做燃料，也无法将一座大山送出地球，这就是因为能量级别不够。
三、从人类身体角度分析

人类身体其实也限制了人类离开太阳系，因为人类的肉体非常脆弱，比如说要求的生存环境不能太冷、不能太热、不能挤压还不能没有空气，有了空气之后气压还得合适，并且不能有致命辐射。
即便是生活环境满足了，人的肉体还需要补充能量，而人体所需能量并不是单一固定的，它需要多达数百种微量元素以及维生素的补充。

最主要的是，人类的寿命实在是太过“短暂”了，当然了，这个“短暂”是相对于动辄几千年上万年的宇宙航行而言的，所以说人类的身体如果一直存在上述问题的话，那么人类文明确实会被困死在太阳系。
四、从人类的劣根性分析

人类从本性上看就是贪婪且不安于现状的，也正是得益于这些性格才让人类从众多动物中脱颖而出，建立了灿烂的人类文明。
但是对于进入文明社会之后，尤其是现在这种科技社会之后，这种之前有益于种族繁衍的性格开始被称为“劣根”，并且具有极高的危险性，因为人类已经掌握了能够将人类文明毁掉的核武器。

核武器的威力是有目共睹的，正因为如此它才能够成为各个大国之间相互制衡的“法宝”，爱因斯坦在第一颗原子弹试爆成功之后说了一句非常有名的话：“我不知道第三次大战用什么武器，但是我知道第四次用的肯定是棍棒和石头。”
从这句话中可以看出爱因斯坦对人类的未来并不看好，因为他深知人类的本性，所以他认为核武器一定会让人类文明发生倒退，甚至会毁了人类文明。

而实际上，不只是爱因斯坦一个人认为人类很可能会自己毁了自己，还有许多科学家也这么认为，所以说人类的这种劣根性也是死死将人类困在太阳系的一道重要枷锁。

总而言之，目前科学界对于“人类是否能够离开太阳系”是呈悲观的态度的，因为限制实在是太多了，最主要的是，这些限制就目前看来大多数根本就是无解的，这才是最让人绝望的地方。

回首人类演化过程不难发现，人类之所以能够成为继恐龙之后另一个“霸主”，一方面得益于与生俱来的肢体优势，另一方面则多亏了发达的大脑。

在这两个条件的帮助下，人类渐渐产生了语言、文字，并依靠语言和文字组成了氏族、部落乃至国家。

在历经数千年的发展探索之后，人类终于在十八世纪六十年代迎来了生产力变革，高效快速的机器迅速取代了落后迟缓的手工，文明进入了新的发展阶段。

而从人类步入高效的工业时代起，一个难以回避的问题便出现了，这个问题就是“能源”。

现在我们都知道，能源是工业社会发展的核心和推动，而工业发展一旦失去了能源，轻则停滞不前，重则反向倒退。

目前，虽然能源种类多种多样，但是人类所使用的主要能源还是石油和煤炭。但是石油和煤炭并不是取之不尽用之不竭的，它们属于不可再生资源，这就意味着终有一天这些化石能源将会被消耗殆尽。

而正如前面所说，能源推动着工业的发展，所以在不考虑其他替代能源的前提下，失去能源也就代表着停步不前。

更为主要的是，种种迹象表明浩瀚的宇宙才是人类的未来，而想要探索宇宙就要依赖航天工业的发展，一旦整体工业发展停滞，人类将彻底失去未来。

这个严重的问题显然引起了许多人的注意，于是一个值得思考的问题便出现了：人类永远无法走出太阳系吗？

事实上，决定人类能不能走出太阳系的，不仅仅是地球剩余资源，还受到三个非常重要的客观因素影响，它们分别是距离尺度、能源等级和人类身体。

首先来看看距离尺度。可能和某些恒星系相比，太阳系显得有些“娇小”，但是对于人类来说，“娇小”的太阳系实际上大的超乎想象。

经过数百年的研究观察，科学家们计算出太阳的引力范围约4光年。或许单从数字中还无法体会太阳系的大，我们可以将这个距离尺度转换成为日常生活中熟悉的交通工具，相信就很容易理解了。

如果一辆汽车的速度为120km/h，那么它从太阳的位置开始向外行驶，得走1800万年才能走出太阳的引力范围。

而即便是人类最快的航天器，每秒70公里的太阳神2号（Helios 2），飞出太阳系也得需要4285年的时间。

可以想象一下，在如此庞大的距离尺度下，人类真的能够走出太阳系吗？更何况人类即便历尽千难万险走出了太阳系，也并不能立马找到找到落脚点，因为距离最近的恒星系还有4.22光年的距离。

所以不用等到所有资源耗尽，宇宙惊人的距离尺度，就已经能够将人类牢牢的“锁”在有限的空间中。

除了距离尺度之外，决定人类是否能走出太阳系的还有能源等级。想必大家都知道，在数千年的文明发展中，人类的生产力共经历了三次重大变革。

第一次是农业变革，人类自此开始有了稳定的食物来源，为后面建立文明打下了坚实的基础。

第二次是工业变革，传统的手工业被机器所取代，极大促进和推动了文明的发展，让文明形式发生了质变。

第三次是信息变革，电脑的出现推动了这一变革的出现，让人类进一步提高了在单位时间内的生产效率。

然而若抛去三次变革带来的好处，从更深的层次看它们不难发现，这三次变革本质上都是对化学能的使用，也就是对分子层面能量的使用，而比分子层面更深的原子能，人类直到今天了解的还只是皮毛，就更别提充分利用了。

然而，能否完全掌握原子层面的能量是极为重要的，毕竟它就是人类离开太阳系的关键。而之所以它是关键，主要是因为化学能的上限很低。

那么究竟低到了什么程度呢？“齐奥尔科夫斯基公式”告诉我们，即便将地球上所有的化石能源全部点燃，产生的能量也无法将一座大山送离地球。

事实上，如果抛开距离尺度和能源等级不看，那么制约人类离开太阳系的只剩下了人类的身体。

人类的身体其实是非常脆弱的，因为它对环境要求极高，不能过冷、不能过热、怕挤压冲撞，甚至还非常害怕辐射。

退一步讲，即便基本环境满足了，人体每天还需要补充数百种微量元素，才能保持机体的活力和健康。

而当所有的一切全部满足之后，一个对人类来说几乎是不可逾越的鸿沟又摆在了面前，它就是“寿命”。

以宇宙动辄几光年的距离尺度来看，人类几十年短暂的寿命根本无法征服这个距离，从而导致离开太阳系只能是个遥不可及的幻想。

总而言之，就人类目前的科技水平来看，想要离开太阳系几乎没有一丝可能。而更让人难以接受的是，由于宇宙基本规则的限制，例如光速无法超越，或许人类发展一亿年还是无法离太阳系。

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