現代科學認為，我們的地球誕生於46億年前，也就是太陽系誕生初期，在太陽系中一共有八大行星，而地球是唯一一顆誕生了生命的星球，人類作為地球上最有智慧的生命，從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘，現在人類已經能夠走出地球探索宇宙，這說明人類科技發展的速度很快，當人類走出地球之後，人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引，人類想要知道宇宙到底有多大？在宇宙中是不是還存在外星生命？帶著這些疑問，人類走上了探索宇宙的道路，不過想要探索宇宙並不是一件容易的事情，畢竟宇宙空間實在是太大了，目前人類能夠觀測到的宇宙至今達到了930億光年，光年是一個距離單位，一光年就相當於光速飛行1年的距離。
930億光年就相當於光速飛行930億年，而這僅僅是人類目前能夠觀測到的宇宙直徑，宇宙真正的範圍到底有多大？目前科學家還在研究當中，為什麼說星際旅行非常困難呢？在宇宙中幾乎是沒有阻力的，如果給飛船一個初始速度，就能夠持續運轉下去，在理論上來說，這種情況就不需要擔心能源問題，但現在人類連太陽系都無法飛出去，這到底是為什麼呢？在我們地球上會受到摩擦力和空氣的阻力，阻礙表面相互接觸的物體的相對運動趨勢的力叫做摩擦力。摩擦力，通常是用來描述固體表面之間的相互作用。對於固體與流體（液體和氣體）之間則用的是阻力來描述，比如空氣阻力。不過有時候我們也需要考慮固體和液體之間的摩擦力，比如機械齒輪之間的潤滑油。
摩擦力可分為靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。其中靜摩擦力與其他兩種力不同，滑動摩擦力與滾動摩擦力都是耗散的，會降低物體間的相對運動速度，並將機械能轉化為熱能。兩個物體只要有接觸，並有相對運動趨勢就存在靜摩擦力，當靜摩擦力超過一定臨界值時，就會變靜為動，此時這個值被稱之為最大靜摩擦力。而宇宙中沒有摩擦力，也不存在阻力，所以飛船速度應該保持不變，不過在宇宙中飛行，屬於慣性航行，它看上去非常簡單，只需要有一個足夠的初始速度就可以，但實際上想要實現這樣的飛船航行是非常困難的，首先宇宙中的飛船，在進行星際航行的時候，不可能永遠保持勻速直線運動，因為無論是在前往目的地還是返回地球的旅途中，都需要進行減速操作，而這就意味著，飛船的燃燒消耗是一個很大的問題。
除了這些之外，還有一個更加嚴重的問題，那就是隨著飛船不斷減速，它的品質也會變得越來越大，根據愛因斯坦的相對論，品質增大的物體是無法超越光速和達到光速的，這就意味著如果我們想要實現星際旅行，就必須找到一種能夠突破光速的方法，在俠義相對論中，物體的品質會隨著速度的增加而增大，因而在速度接近光速時，物體的質量會趨向於無窮大，因此想要進一步加速，就需要耗費無窮多的能量，顯然這是不可能發生的事情，所以光速時不可超越的，而且在俠義相對論中有個地層的數學框架，洛倫茲變換，裡面有個因數非常重要，如圖，v是速度，c是光速，由於根號裡面不能是負數，並且分母也不能為零，因此速度v就要小於光速c。
看到這裡，可能很多人會說，那麼飛船不減速不就可以了嗎？這種情況是不可能出現的，因為在宇宙中有很多天體，除了行星、彗星、小行星、恆星之外，還有很多神秘的天體，比如說白矮星、中子星、黑洞等等，這些天體都會影響飛船的飛行，因為品質越大的天體它的引力就越大，最早發現引力的科學家是牛頓，在1687年的時候，牛頓提出了萬有引力定律，它告訴我們任何物體之間都是存在引力的，其引力和它們的品質成正比關係，和距離的平方成反比，簡單來說就是，物體的品質越大造成的引力就越強，反之品質越小造成的引力就越小，通過萬有引力定律，我們能夠知道天體的運功規律，還有計算天體的品質，以及物體如何擺脫天體的引力場等等。
在飛船經過天體的時候，會受到引力的影響，這時候我們想要繼續向前飛行，就需要用到逃逸速度，逃逸速度的大小和天體的質量有關係，這個結論會讓我們面臨一個矛盾的問題，當我們向一個比地球品質更大的行星發射探測器的時候，探測器就必須攜帶更多的燃料，因為探測器在探測的行星上起飛並且逃離行星引力場所需要的燃燒的燃料的量一定比地球上多，不過在探測過程中，它所攜帶的額外的燃燒會讓它變得更重，因此也就更難加速到地球的逃逸速度從而逃離地球的引力場。一個物體要想逃離一個品質為M的天體，那麼這個物體的動能應該等於它的引力勢能。一個運動速度為v，品質為m的物體的動能是1/2mv^2。根據定義，物體的引力勢能是物體與天體中心之間距離r的函數，方程式為G·M·m/r，其中G是萬有引力常數，它的值為6.673×10^-11N·m^2·kg^－2。
在這個等式中，我們可以更換不同的M和r的值，來確定不同天體的逃逸速度，根據方程中v和r的關係，我們能夠知道，距離天體越遠的物體就越容易逃離天體，很明顯，這是因為隨著天體慢慢遠離天體，物體所受到的天體的萬有引力大小也會慢慢減弱，根據科學家的研究我們能夠知道，第一宇宙速度為7.9公里/秒，又叫“環繞速度”，指的是航太器沿地球表面作圓周運動時所需的最小發射速度。第二宇宙速度為11.2公里/秒，又叫“逃逸速度”，指的是航太器脫離地球的引力束縛，進入太陽系所需的最小發射速度。第三宇宙速度等於16.7公里/秒，指的是航太器脫離太陽的引力束縛，到銀河系中漫遊所需的最小發射速度。
人類發射的宇宙飛船想要飛出太陽系，比如達到第三宇宙才行，所以我們根本無法離開太陽系，因為太陽的引力範圍很大，太陽系的邊緣在奧爾特星雲，曾經人類在47年前發射的旅行者1號和2號探測器，到現在都沒有完全飛出太陽系，通過科學家的計算得出，按照現在的飛行速度，想要完全飛出太陽系至少需要上萬年的時間，所以飛船在宇宙中，即便是有一個初始速度，如果沒有足夠的能源支撐，也無法在宇宙中飛行，因為飛船會受到各種引力的影響，而引力其實就是時空彎曲的表像，愛因斯坦認為引力其實是不存在的，任何有品質的物體都會引起時空的彎曲。品質越大，時空彎曲的曲率就會越大，由於萬有引力定律和廣義相對論存在本質的區別，所以兩者對天體運動的描述也是不一樣的。
在太陽系中，太陽的品質是最大的，佔到了太陽系總品質的百分之99.86，剩下的八大行星和其他物質佔到了太陽系總品質的百分之0.14，從佔比上我們就能夠看出太陽的品質非常大，由於太陽的品質很大，從而導致了周圍的時空出現了嚴重的彎曲，所以地球只能夠沿著測地線進行運動，在平面上，受引力影響的物體會沿著兩點之間的最短距離進行運動，而這個最短距離就是測地線。所以在宇宙中，即使飛船不受阻力的影響，但是受到引力的影響，也使得飛船無法快速的飛行，想要提升飛船的速度，就必須擁有足夠的動力，這樣飛船才能夠一直飛行，而目前人類發射的最快飛行器是派克號太陽探測器，每小時635266公里，也就是每秒177公里，大約是光速的0.059%。
對於人類來說這個速度非常快，但是在浩瀚的宇宙中，這個速度卻顯得很慢，想要實現星際旅行，人類的飛船速度至少需要達到亞光速飛行，或者是超越光速，不過想要實現超光速飛行是一件非常困難的事情，目前科學家正在積極的研究曲速引擎技術，簡單地講，曲速引擎就是一種利用空間翹曲（space warp）來作為引擎的推進系統，其原理就是將宇宙飛船周圍的時空高度扭曲，從而在時空中形成一條高速通道，使宇宙飛船獲得超越光速的能力。曲速引擎的雛形出現於1957年德國物理學家克哈德.海姆提出的“海姆理論”中，該理論試圖以一個六維時空的框架來調和量子力學與相對論之間的矛盾，遺憾的是，“海姆理論”提出后並未得到科學界的普遍認可。
不過由海姆理論推導出的超光速飛行就受到了科學家的關注，曲速引擎技術和我們平時所知的汽車引擎是不同的，曲速引擎是一種超光速推進系統，這種引擎能夠讓飛船週期的時空扭曲，讓飛船前方的空間被壓縮，後方的空間被膨脹，而宇宙飛船自身包裹著一層不受引擎影響的保護泡，這樣能夠保證飛船不會被扭曲，由於飛船前後形成巨大的空間差，會產生十分巨大的引力場，這樣一看，好像並不是飛船在產生動力，而是扭曲了周圍的空間，這些空間也因為被扭曲了才會流過飛船本身，如此看來，飛船運行速度就算是超過了光速，其實也只是一種表面現象，飛船本身並沒有花費很多的能量，而是飛船周圍的空間不斷被收縮膨脹，它實際所做的事情不過是把兩點之間的路程縮短了而已。
一方面，曲速引擎飛行的飛船“作弊”，減少了需要航行的路程，另一方面，在時間膨脹效應的作用下，時間的流逝速度也相對變慢。時間膨脹效應是愛因斯坦的相對論提出的重要概念，指的是當物體以接近光速的速度移動時，時間會伸縮、流逝得更慢。在相對論中，光速是不變的基本物理常數。假設一個人站在地球上，另一個人在航天飛機上以超光速飛行，那麼對於地球上的觀察者來說，航天飛機上的人的時間流逝得更慢，相當於時間變慢。簡單來說就是，當太空梭以超光速飛行時，航天飛機上的人所處的時空是扭曲的，相對於地球上的觀察者，航天飛機上的時間流逝得更慢。而曲速引擎技術正是利用了這一點，如果人類能夠真正的掌握曲速引擎技術，那麼人類遨遊宇宙就容易多了。
不過即便如此，人類想要實現這項技術也是非常困難的，在1994年物理學家米蓋爾・阿爾庫比雷就曾想驗證這項技術。經過嚴密的推算和研究發現，想要維持曲速引擎的時空彎曲所需的能量超過了目前宇宙的總能量。簡單來說，就算把千億個太陽的能量全部利用起來，也無法達到時空彎曲的效果。這時候就需要用到負能量，不過現在科學家還沒有在宇宙中找到負能量，所以說，想要實現曲速引擎技術還需要漫長的時間，不過小編認為，人類作為地球上最有智慧的生命，人類的科技在不斷的進步和發展，只要人類能夠堅持不懈的努力下去，未來隨著人類科技的進步，人類一定能夠實現這項技術，到時候人類就能夠探索宇宙中更多的奧秘，希望這一天能夠早日到來，對此，大家有什麼想說的嗎？