飛船以每秒鐘一光年的速度穿梭,有希望到達宇宙邊緣嗎?

2020-12-04 探索宇宙說

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

古時候的人們無法走遍宇宙,探尋世界各地的奧秘,而現在的人們卻可以輕鬆走遍全世界。之所以從古至今會發生如此巨大的差異,原因就是速度的不斷提升。

古時候的人們沒有快速的交通工具,出門基本靠走,最快的交通工具也不過是馬車。以這樣的速度自然無法想去哪裡就可以去哪裡,而到了現在,交通工具的速度越來越快,飛機的出現讓我們可以快速自由走遍全世界。從此地球變成了地球村,成為了人類的後花園。

在過去人們的認知裡,只要速度夠快,沒有我們無法到達的地方。可是當人類在科技的幫助下,走出地球看到浩瀚宇宙的時候,過去的狂妄再也沒有了,在宇宙面前,人類現在的這點速度根本不算什麼。

浩瀚的宇宙到底有多大,現在我們還不清楚,只是以人類現在的科技實力,能夠觀測到的範圍已經達到了930億光年。如此浩瀚的一個範圍,我們需要什麼樣的速度才能夠自由穿梭?人類需要什麼樣的速度才能夠走到宇宙的邊緣?

曾經有人提出這樣一個問題:假如飛船的速度能夠達到每秒種一光年,有希望到達宇宙邊緣嗎?對於這個速度相信大家不會陌生,它就是我們經常說起的光速。在現有的物理體系下,根據愛因斯坦相對論,有靜止質量的物體,其速度只能無限接近光速而不能達到甚至是超越。

所以,在現有的物理理論之下,光速就是速度的極限,這是一個只能遠觀而無法到達的速度。假如飛船的速度真的達到了光速,以這樣的速度有希望到達宇宙邊緣嗎?要弄明白這個問題,我們可以進行一些簡單的數字計算。

飛船以光速飛行,一秒鐘可以飛出一光年的距離,這樣的速度相信大家都會感到不可思議。這是站在地球的尺度上,我們無法想像的一個速度,可是面對以光年為基本單位的宇宙,事情就會發生巨大的變化。

我們都知道,一分鐘有60秒,光速飛行一分鐘可以飛出60光年的距離。而一小時有60分鐘也就是3600秒,飛船一小時可以飛出3600光年的距離。以這樣的速度要橫穿銀河系需要多長時間呢?銀河系的直徑約為10萬光年,以每秒一光年的速度穿梭,需要27個小時,這是一個非常短的時間。

也就是說,以每秒一光年的速度,我們可以輕鬆走出銀河系。可是面對直徑達930億光年的可觀測範圍,你再算下,那就會是一個無比龐大的數字。初步計算可知大約為108萬年,也就是說以每秒一光年的速度,我們要橫穿人類目前的可觀測宇宙範圍,需要花費108萬年的時間。

很明顯,如此漫長的時間是人類目前無法實現的,要知道人類誕生的時間才不過數百萬年,人類文明出現的時間才不過萬年左右。每秒一光年的速度,我們可以輕鬆穿梭銀河系,可以去仙女座星系探索。可是想要走遍宇宙根本不可能,更不可能到達宇宙的邊緣。

而人類目前可觀測的930億光年範圍有可能也不過是浩瀚宇宙的冰山一角,真正的宇宙範圍之大有可能遠超我們的想像。想要真正讓宇宙變成我們的後花園,讓宇宙距離不再是問題,那麼我們就需要更快的速度,一種遠遠超越光速的速度,而這樣的速度有可能將徹底顛覆人類現有的物理體系,顛覆我們的認知。

單純依靠飛船本身的速度,似乎很難獲得遠超光速的的速度,畢竟有相對論對速度的限制,這是一個無法跨院的鴻溝。如果依靠飛船本身,很難獲得一個自由穿梭宇宙空間的速度,那麼還需要什麼?有科學家想到了利用空間。

宇宙大爆炸之後,誕生了兩個複雜神秘的規則,一個是空間,一個是時間,合起來我們稱之為時空。宇宙的距離本身就是空間的體現,只有掌握了空間,那麼宇宙的距離也就不復存在,那個時候我們想要到達宇宙的任何一個角落,都可以輕鬆做到。

而空間並不是一個穩定完整的平面,它能夠發生扭曲,扭曲的空間能夠讓其中的事物快速穿梭,從一邊到達另一邊。這一點跟地球的衝浪運動有一點相似,相信很多人都知道,衝浪的時候,腳下的衝浪板是不動的,真正帶動我們快速前行的是浪頭的起伏。

海洋平面這種浪的起伏跟宇宙中的空間扭曲相似,只不過海洋中浪的起伏我們可以看見,而宇宙中空間的扭曲我們是看不到的,只能通過一些先進的引力波儀器探測到。當飛船周圍的空間發生扭曲的時候,飛船本身不需要行動,扭曲的空間波就會自動帶動飛船快速穿梭,這種速度遠超光速。

在很多的科幻小說中,經常會提到空間跳躍和蟲洞穿梭,它們其實就是利用了空間的扭曲帶動飛船穿梭。而在現實當中,科學家很早的時候也提出了曲率飛行的模式,它其實就是利用空間扭曲來穿梭。有科學家設想出一種飛船,飛船的前後方都有一個扭曲空間裝置。

飛船通過壓縮前方的空間,膨脹後方的空間來實現一個扭曲的膨脹空間,然後帶動飛船進行空間跳躍。如果這種飛行模式真的實現了,那麼人類將開啟空間跳躍時代,宇宙的距離將不再是問題。只要速度足夠快,走到宇宙邊緣也不是什麼問題,甚至如果未來證實了多元宇宙的存在,那麼走出宇宙也是有可能的。我們期待著這一天的到來。

小夥伴們,你們對此有何看法?歡迎大家在下方留言討論,發表自己的見解和看法。

相關焦點

  • 以每秒一光年的速度在宇宙中飛馳,我們能抵達宇宙的邊緣嗎?
    但是在現實中,超光速飛行是無法實現的,甚至光速飛行都十分的困難,因為相對論告訴我們任何有質量的物體都是無法達到光速的,但是我們不考慮光速限制的,假如有一艘秒速一光年的超光速宇宙飛船,向著一個方向不斷飛行,這個飛船可以抵達宇宙的邊緣嗎?
  • 你知道一光年有多遠?人類現在的飛行速度到達宇宙邊緣需要多久呢
    「光年」這個詞想必大家都聽說過,你知道光年是長度單位還是時間單位呢?其實光年是衡量宇宙中間體與天體之間的長度單位。一光年也就是光在真空中傳播一年的距離,那麼一光年到底有多長呢?我們知道宇宙浩瀚無垠,有著無數的恆星,這些恆星之間的距離非常遙遠,而我們地球上所用的距離單位無法衡量。因此就衍生出了「光年」來衡量這些天體的距離。目前光速是已知物質運動的極限速度,每秒以大約30萬千米的速度傳播。當光在宇宙中傳播一年後也就是一光年的距離。通過計算一光年大約為9.46萬千米,而這個概念我們已經無法想像。
  • 如果人類能在未來實現每秒1光年的速度,那能到達宇宙邊緣麼?
    歡迎大家來到百家號科幻宇宙,今天小編和大家分享的是如果人類能在未來實現每秒1光年的速度,那能到達宇宙邊緣麼。但是小編感覺只要我們勇於探索,其實會發現很多現象都是比較容易理解的,雖然說人類已經研製出了很多可以探索宇宙的先進設備,但是人類並沒有因為這一點點的成就而感到非常的滿足,而現在再遇到的難題也是越來越多,比如說如果人類能在未來實現每秒1光年的速度,那能到達宇宙邊緣嗎?但是由於人類的好奇心比較強,所以對這種好奇心的驅使下再加上人類的智慧,有很多未解的難題,都用科學的方式被解答了出來。
  • 假如發明出速度達到一秒一光年的飛行器,能到達宇宙的邊緣嗎?
    一秒一光年你衝出去可能瞬間你就回不來了,我先想著這個一秒一光年動能有多大?在地球你一個高鐵都可以把一個人給掀翻,先不談地球的空氣,你一秒一光年是不是想把沿途的星系給毀了?一秒鐘一光年,這個數字驚駭嚇人。超音速飛行器對人類來說都是很麻煩的事情,現在有超音速飛機,但是它的續航動力源都維持不了多久,要想到達光速那更是遙不可及問題,超光速也只能是極其有想像力的人才敢這樣的搞笑。探索宇宙科學家們都思絞盡腦汁,投入大量人力物力財力,來獲得更多的宇宙奧秘,探索尋找人類第二家園。
  • 假如以每秒一光年的速度在宇宙中飛行,我們能發現宇宙的邊緣嗎?
    浩淼的宇宙大得讓人無法想像,相對而言,光速又慢得令人絕望,但我們的想像力是無限的,現在我們就來想像一下,如果以每秒一光年的速度在宇宙中飛行,我們能發現宇宙的邊緣嗎?假設我們坐上了一臺超級飛行器,以每秒一光年速度在宇宙中向一個固定的方向狂奔,與此同時,這臺飛行器還可以用某種神奇的科技,避免我們撞上飛行途中的任何障礙物(這很重要),那麼在這種情況下,我們能發現宇宙的邊緣嗎?下面分情況來討論一下。
  • 宇宙的邊緣在何處?在光速下,我們能到達宇宙的邊緣嗎?
    時間旅行可能嗎?我們在宇宙中的位置是什麼?好奇、有求知慾的人會很自然的提出這樣的問題,但是隨著我們的目光越來越深入到宇宙的黑暗中,有一個問題出現了……我們能到達宇宙的邊緣嗎?發現太空的大小當人們想要近距離觀察太空時,發明瞭望遠鏡,從那時起,我們對太空的迷戀從沒有減緩。
  • 930億光年外是宇宙的邊緣嗎?如何能到達宇宙的邊緣?
    是宇宙的邊緣嗎?其實答案很簡單:930億光年外還是我們的宇宙。但這樣回答有小朋友就不樂意了,既然還是我們的宇宙,那為什麼說宇宙是930億光年的呢?這就要從930億光年的來歷說起。直徑一般是用在圓(平面二維)或球(立體三維)上的,我們的宇宙是立體的,所以自然就是一個半徑為465億光年的球了。那麼這個球就是我們的宇宙了嗎?如果去到這個球的邊緣上會怎麼樣?伸出手去會不會摸到天使?
  • 假如有一艘飛船,一秒能飛一億光年,有可能飛到宇宙邊緣嗎?
    一艘飛船,一秒飛一億光年,這個速度已經足夠了,至少穿越宇宙的能力是絕對有了。1秒鐘能飛出1億光年的距離,那麼1分鐘就是60億光年,2分鐘就接近已知宇宙邊緣,3分鐘已經突破到人類的視線之外了,15分鐘多點就趕上宇宙大爆炸了。
  • 乘坐超光速一億倍的飛船,能回到過去嗎?能快速到達宇宙邊緣嗎?
    關於光速的解釋,其中有一項解釋將我們困住,物質的運行速度和質量有關係,物質的運動速度越快,質量就會越大,當物質的運動速度臨界光速的時候,它的質量就會變的無限大,但是光線是沒有質量的,就是說明,只要是有質量的物質,就永遠都不可能超過光速。
  • 一秒一光年的飛行器,能發現宇宙的邊緣嗎?
    如果飛行器的速度是一秒一光年,則它的移動速度比光速快了3150萬倍。太陽系的直徑不過1光年左右,這樣飛行器一秒鐘不到就可以衝到太陽系外面去了。而依據科學家的推測,以目前人類的科技發展速度,至少要1萬年之後才能真正的讓太空人離開太陽系。這飛行器直接超越了1萬年的人類科技了。銀河系的直徑是10萬光年,這個超光速飛行器飛到銀河系的邊緣,也只需要區區的6小時42分鐘。所以說,探索銀河系只不過是小兒科。
  • 速度高達每秒17千米的旅行者一號是否有可能到達宇宙的邊緣?
    旅行者是否能到達宇宙的邊緣,很多朋友可能會拿出紙筆來算一算,看以旅行者17.2KM/S的速度什麼時候能到達,當然思維一點錯都麼有,只要宇宙有大小,即使再慢也終有一天可以到達宇宙邊緣!個中的宇宙是否有是有限的大小就非常關鍵了,假如宇宙宇宙無限大小,那麼再快的速度也無法到達宇宙的邊緣!那麼事情就簡單了,我們首先得來確定下宇宙是怎麼樣的.....根據跟測到的數據以及宇宙膨脹速率的計算,現代可觀測宇宙大小約930億光年,但這僅僅是可觀測宇宙,整個宇宙大小又是多少呢?
  • 旅行者一號能到達宇宙邊緣嗎?
    旅行者一號目前已經飛出了太陽系,距離地球約215億公裡,目前的飛行速度為17公裡每秒左右,不過這裡所說的太陽系指的是狹義的太陽系,如果以引力範圍來描述太陽系半徑的話,那麼旅行者一號想要飛出去恐怕至少還需要數千年的時間。
  • 如果速度能達到每秒1光年,是否可以前往宇宙邊荒?答案讓人失望
    自從人類發現地球不是宇宙的中心之後,就開始了對宇宙的探索之旅。只不過這次的探索和以往人類探索地球上未知的海洋和大陸不同,宇宙是黑暗且無邊無際的。黯淡的星宇中,偶爾會閃過一絲光亮,那是彗星的尾芒。那麼假設有一艘每秒速到高達一光年的宇宙飛船,一直想著一個方向不斷前進,是否有可能達到宇宙邊緣,如果可以又會看到什麼奇異的景色呢?
  • 一光年有多遠?人類最快的飛船需要多久才能走完一光年?
    可見,速度對於人類文明前進的重要性,而在人類現在科學理論下,速度不是無限提升的,它有一個極限值,那就是光速。與光速相對應的則光年,可能有人會問了:一光年有多遠?人類最快的飛船需要多久才能走完一光年?在天文學的領域裡,光年是一個距離單位,而不是速度單位。
  • 一艘光速飛船多久到達宇宙的盡頭?根據相對論,能看到宇宙毀滅?
    看來宇宙的盡頭是一個非常誘人的地方,米高梅公司的《星際之門-宇宙》中「命運號」真正想要到達的地方,但非常可惜爛尾了,本來種花家還眼巴巴的看著命運號跨過無盡的星系邊緣到達宇宙的盡頭,穿透微波背景輻射之後的場景,當然即使沒有爛尾,我們也知道微波背景輻射之後所有的場景都是想像,因為現在最先進的技術也不能刺穿這個宇宙的封印!
  • 別小看1光年的距離,我們擁有的速度最快的飛行器,飛1光年要多久
    一光年的距離在宇宙天體之間微不足道,天體之間的距離能達到上百億光年。但對於我們來說,一光年的距離能將我們難倒,旅行者一號作為速度最快的飛行器,至今還沒有飛出太陽系。也因為光速傳播的距離足夠遠,光年這一概念應運而生。表面上看它是時間單位,其實是衡量宇宙天體之間的距離長度單位。在科普書籍中,經常能看到某個天體距離地球多少光年,從A天體到B天體要多少光年。看多了我們都覺得這光年不是很長,其實不然,1光年的距離,憑我們現在的科技都需要漫長的時間才能完成。
  • 如果不考慮速度的限制,超光速飛行,是否能夠到達宇宙邊緣?
    如果以奧爾特星雲作為太陽系邊界的話,那麼太陽系的直徑大約達到了兩光年。兩光年在宇宙的尺度上很是微不足道,但對於人類而言已經足夠長了,人類迄今為止最快的飛行器是新視野號,它在飛躍木星後已經達到了每秒21公裡左右的高速,然而如果讓新視野號飛行一光年去往奧爾特星雲,那麼大約需要15000年左右的時間。
  • 假如有一艘飛船,一秒能飛一億光年,有可能飛到宇宙邊緣嗎?
    到現在為止,人類對宇宙的探索還非常的淺,人們並不知道宇宙的邊緣在哪裡。現在,如果我們推測宇宙的邊際,我們只能通過望遠鏡,也就是說,望遠鏡看到的最遠的地方,就是我們能夠已知的最遠的邊界。如果用現在最先進,看的最遠的望遠鏡來觀測太空,它能看到最遠的地方是137億光年。
  • 如果飛行器能一秒鐘飛一光年,能去到宇宙邊緣嗎?科學家給出答案
    答案就是30萬公裡每秒。那麼我們都知道,目前我們人類最快的探測器是探索木星的朱諾號探測器,其中飛行速度達到73.3公裡每秒,這個飛行速度雖然是我們最快的速度,但是和光速對比起來,還是相差甚遠。而且據科學家的核算,即使是我們未來的探測器速度真的達到了光速,那麼我們要去到宇宙的邊緣也是難度極大的。
  • 假如有一艘飛船,一秒能飛一億光年,它有可能飛到宇宙邊緣嗎?
    到現在為止,人類對宇宙的探索還非常的淺,人們並不知道宇宙的邊緣在哪裡。現在,如果我們推測宇宙的邊際,我們只能通過望遠鏡,也就是說,望遠鏡看到的最遠的地方,就是我們能夠已知的最遠的邊界。如果用現在最先進,看的最遠的望遠鏡來觀測太空,它能看到最遠的地方是137億光年。