保持1g加速度,一個人能在有生之年跨越整個宇宙嗎?

2020-12-14 宇宙往事

遨遊星海是很多人夢寐以求的事,如果乘坐一艘核能或反物質引擎驅動的飛船開啟宇宙之旅,最舒服的加速度是多少呢?

毫無疑問是1g。雖然人體最多可以承受10g的加速度,但這只是瞬間過載,對於生活在地球上的人類來說,心理上和生理上感覺最舒適的加速度還是1g

1g加速度看似不起眼,但如果宇宙飛船始終保持這個加速度航行,最終達到的速度將超乎想像——無限接近光速的你受相對論時間膨脹效應的影響,在有限的一生中就能夠跨越整個可觀測宇宙!

這到底是怎麼回事?讓我們細細道來!

想像一下,剛剛出生的你就和父母踏上一艘1g勻加速直線航行的太空船——

當你滿1周歲的時候,回首望去,曾經耀眼的太陽變得如此黯淡,和點綴在天鵝絨般宇宙帷幕上的其它恆星幾乎毫無區別。此時的你已經來到奧爾特雲的邊緣,距離地球0.56光年

當你2的時候,隨著飛船航行的速度接近光速,時間膨脹效應開始顯現出來,地球上的人如果查看日曆,會發現你已經離開3之久。此時你和前方的半人馬座三星只有不到一半的路程,距離地球2.91光年

當你吹熄5生日蠟燭時,飛船早已掠過幾百顆恆星,你在地球上的同齡人已成為84的耄耋老者,但你卻註定無法聯繫他們並講述自己的所見所聞。此時的你和地球相距83光年

當你10的時候,沿銀河系盤面前進的飛船航跡已經覆蓋了銀河系半徑的1/3。如果出發的時候選擇垂直盤面的方向,你就能俯瞰整個銀河系壯觀的螺旋結構。此時的你距離地球14,700光年

當你成長為20的青年時,銀河系所在的本超星系團已經在飛船後面變得模糊不清,而你已經旅行了4.4億光年

當你23時,才真正意識到光速旅行的不可思議之處,此時的地球已經過了50億年!人類文明或許早就滅絕,或者為了逃避變成紅巨星的太陽遷徙到其它星球。

僅僅一年之後,船長興奮地通知24的你,飛船已經脫離了可觀測宇宙,來到一片神秘未知的空間。此時你已經航行了770億光年

你頓時意氣風發,下決心繼續向前,看看真正的宇宙到底有多大。雖然飛船無限接近光速,但生活在飛船上的你還在正常衰老。按普通人76的壽命計算,當你接近生命的終點時,已經旅行了可觀測宇宙直徑(930億光年)的10^22

此時的宇宙如果還沒有塌縮,它的年齡將是現在(138億年)的幾十億倍!滿天繁星早已熄滅,宇宙只剩下白矮星、中子星或黑洞,如同一個寒冷而黑暗的墳墓。即使你厭倦了漂泊的生活,想停下來歇歇腳,也無法找到任何一顆宜居的行星!

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