为什么说人类走不出银河系

黄大荣

我在《太阳神祭》里说，人类走不出银河系。为什么呢？

银河系有2000亿到4000亿颗恒星，但是，有多少黑洞呢？有上亿个黑洞。

什么是黑洞？

黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞，首先是理论上推测、预言到的。

1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过理论计算，得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解。这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种不可思议的天体，被美国物理学家约翰·惠勒命名为黑洞。

黑洞无法直接观测。但可以借由它周边的物体被吸入之前，因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出X射线和γ射线的“边缘讯息”，间接地获取黑洞存在的讯息。

北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世，该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。北京时间2021年3月24日晚10点，偏振光下M87超大质量黑洞图像公开。

尽管我们现在对黑洞的认识还有限，但是我们知道，那是个空间曲率巨大、质量密度巨大、引力巨强的“死亡之地”，附近的恒星和光，也会最终掉进去，消失得无影无踪。

如果要星际旅行穿越银河系，就必须找到每一个黑洞的位置，画出旅行的安全路径。这能办到吗？

看看第一张黑洞照片是怎么得到的。

我们银河系中心的黑洞，射手座A*，它需要比哈勃望远镜强1000倍的望远镜，才能获得足够的分辨率看到它。名为EventHorizonTelescope（事件视界望远镜）的国际组织试图解决这个问题，它创造了将世界各地望远镜组成系统的联测法，模拟出一个与整个地球大小相当的虚拟望远镜。2017年4月，天文学家调动了位于世界各地的9个天文台联合行动，使用干涉测量法，将收集毫米级波长的射电信号，经过超级计算机处理，才获得并不是传统意义上的照片，而是“无线电之光”成像的照片。两年后，照片公布于世，大体上为世人呈现了黑洞的“事件视界”——光不能逃脱的范围。

距离地球最近的银河系恒星，半人马座α星（αCen）即比邻星，也有4.3光年。根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，宇宙飞船哪怕做得很小，重量很轻，要想实现星际航行，必须给它加速到尽可能接近光速，这样一来，飞船所需要的能量是不可估量的。

飞船要飞出太阳系，就要摆脱太阳系的引力束缚，至少需要第三宇宙速度16.7公里/秒。而穿越银河系，就要摆脱银河系的引力束缚，可惜，这个逃逸银河系的第四宇宙速度，还不能确切知道。因为我们不知道银河系的准确质量。

科学家们将在《天体物理学杂志》详细公布他们的最新研究成果。以前曾估算，银河系的质量大约在太阳质量的7500亿倍到2万亿倍之间。现在，科学家建立了更为精确的模型，算出银河系的质量应该是太阳质量的1万亿倍左右。银河系质量是由数千亿恒星、气体、尘埃和神秘暗物质组成的。精确的数值，无法确定。

由此可见，刘慈欣的《三体》《流浪地球》，美国大片《星际穿越》等等，都只是科幻。太阳系的半径约为60亿千米，以光速飞出，大约需要6小时左右。太阳的位置在離银河系中心2/3的地方，以光速飞出银河系大概需要2314800000年左右。人类最快的速度，以火箭为例，目前最快火箭可达7.9千米/秒，飞出地月系都要13小时左右，更何况是太阳系和银河系，肯定是想都不要想的天文数字了。

所以，不仅是人类走出银河系不可能，就连能不能走出太阳系，也是大问题。我在另一篇文章里说，人类还是老老实实在地球上待着吧。我们地球人现在面临的麻烦事够多了，还是守护好人类自己的这个唯一的家园吧。至少是在银河系，没有可供生命存在的类地行星，更没有什么外星人。移民火星的梦，就让马斯克去做吧。我认为他的梦也是个天方夜谭。

（作者系本刊特约撰稿人）

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