宇宙探索１００问

能以超光速宇宙航行吗

根据爱因斯坦相对论的质能等价原理，运动物体的动能使物体的质量增大。在宇宙飞船的速度达到光速时，它的质量会变得无限大，因此，不可能有足够的能量使它再增加速度。

但是，根据爱因斯坦相对论引力使时空弯曲的理论，超光速宇宙航行又是可能的。因为在弯曲时空中有虫洞连接着相距遥远的各个宇宙区域，如果弯曲时空像一张因弯曲而两端靠近的纸，通过连接两端的虫洞，瞬间就可到达本来是相距遥远的宇宙另一端，这自然是超光速运动了。

还有人设想，创造一种推进系统，将宇宙飞船前面的时空压缩(相对地，飞船后面的时空被拉伸)，这样，飞船在被压缩的时空中，能很快地到达遥远的地方。

上述论点都是以爱因斯坦相对论为依据，但却迥然不同。谁是谁非，尚需深入探讨，最后由实验来验证。

地球磁场是如何产生的？

地球磁场是如何产生的，被爱因斯坦列为物理学领域尚未解决的重大难题之一。在计算机具有模拟地球内部结构的能力以后，情况已有所改变。

1995年，美国科学家加里·格拉茨迈尔和保罗·罗伯特用超级计算机进行模拟后认为，地球的固态铁镍内核是一块快速旋转的磁铁，外核是等离子态的液体铁镍，由于热源由内向外的传递，造成等离子体漩涡，复杂的运动产生电流，从而形成磁力线和磁场。柱状磁轴沿地球自转轴的南北方向形成南北磁极。

日本科学家在自己的计算机模拟中，也得出与上述大致相同的结果。

这些模拟是以传统地核组成理论为依据的，即认为地球内核是固态铁和镍，外核是绕内核流动的液态铁、镍、硫、氧或硅等。如果地核确是新理论所说的铀裂变反应堆，其磁场的形成机理则稍有不同。

地磁南北极会转换吗？

地球磁场是一道屏障，使宇宙射线不能直达地面，保护着地球上的生命免受高能粒子的伤害；地磁极还是地、空航行的最重要航标。因此，科学家对地球磁场投入了极大的关注，在过去的150年里对地磁进行了观察记录，并研究了80万年来的地磁变化规律。

研究发现，在过去2亿年中，地磁南北极存在着周期性的转换变化，周期4万年到100万年不等。最近一次转换发生在775万年以前。

研究还发现，在磁极反转之前，磁场强度逐渐减弱；在反转的短时间里，磁场强度为零，即磁场消失；反转之后，磁场强度又逐渐增强，这样持续的时间大约为1万年。

在过去的150年中，多数地区的磁场强度普遍减弱了10%左右。因此，科学家们预计，几千年之后将发生下一次南北磁极的转换。

地核是铀裂变反应堆吗？

主流理论认为，地球的内核是部分结晶的铁镍固体球，外核是液态铁、镍和硫、氧或硅元素。20世纪90年代初美国地球物理学家马文·赫恩登提出一种新的理论，认为地球的内核是一座直径8千米的铀核裂变反应堆，反应堆由铀裂变的副产品固态硅化镍包围着。

铀反应堆理论可以解释许多谜题，如地球磁场的强度为什么周期性地增强和减弱?地磁极为什么平均20万年倒转一次?这个理论认为，铀裂变的副产品硅化镍吸收中子，这就会减慢核裂变的速度，甚至使裂变反应停止，磁场因而减弱和消失。但硅化镍比铀-钚混化物轻，会慢慢地浮起，在铀反应堆外形成壳层。当部分壳层继续上升脱离反应堆后，铀裂变再次发生，其强度会增大，因而使地磁增强。在磁场强度的周期性变化中，使磁场方向发生倒转是可能的。

这个理论认为，铀是在地球形成初期氧气不足时下沉到地核的。大约有64%的铀聚集到了地核。

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