目前人类探知的最远宇宙距离约是135亿光年。值得一提的是,在这个距离之外还有可能存在更大的人类无法探索的区域。
在如此大的区域内,宇宙中有没有上下左右的方向之分呢?答案是否定的,宇宙中不仅没有上下之分,连东南西北都没有。
宇宙相对人类而言,更像是一个巨大的时空结构体。而在这个时空结构中,是不存在上下左右之分的,人类之所以能够产生方向感,那是由于在宇宙中所有的物质都是存在引力的(万有引力)。
上下左右只是我们在地球上的方向认知,类似的还有东南西北。比如当人类了解到地球是圆的之后,进一步了解到地球磁场的划分,要知道地球上大部分人类都是居住在北半球,这些因素汇集到一起,因此我们的科学家都会约定地球的北极就是上,相反南极就是下。
事实上,在太空,上下之分往往根据宇航员的感知,空间站的宇航员也可以感受到地球的引力,因此朝向地球就是下,而在其他星球,重力方向往往就是下。
那么在浩瀚的宇宙中,航行者如何判定方向?换句话说,如果有一天,我们能驾驶宇宙飞船行驶在茫茫宇宙,我们能依靠什么坐标来导航呢?
答案是脉冲星。
脉冲星以其极端的自转速度和规律的脉冲信号,被誉为宇宙中最精准的钟表。它们的自转周期稳定到令人难以置信的程度,从毫秒到数秒不等,为星际旅行提供了理想的定位参考。
脉冲星的形成过程,是宇宙演化史上的一幕壮观场景。大质量恒星在耗尽其核心的燃料后,会经历一场惊天动地的超新星爆炸。在这场宇宙级的灾难中,恒星的外层被炸飞,而内核则在重力的作用下急剧塌缩。
塌缩后的内核密度达到难以想象的程度,原子核中的质子和电子被挤压到一起,形成了中子星。中子星的密度极高,一个乒乓球大小的中子星物质重量可达1亿吨。而在这个过程中,原有的磁场得到了巨大的加强,强度可以达到太阳的十亿倍。正是这样的高密度和强磁场,赋予了脉冲星发射规律脉冲信号的能力。
科学家们正在探索如何将脉冲星的稳定脉冲信号转化为可用于星际航行的导航数据。这不仅需要高度精确的天文观测技术,还需要先进的数据处理和分析能力。