飛船以光速飛行,前往100光年外的行星需要多久?答案你不會想到

2020-12-03 探索浩瀚星空

當人類在科技的幫助下走出地球,才真正看到了宇宙的浩瀚,那個時候每一個人都有一個夢想:有一天可以自由縱橫宇宙,將宇宙當成人類的後花園。

人類誕生之後用了數百萬年的時間,一步步進化演化和發展,終於實現了徵服地球,將龐大的地球變成了地球村,將地球變成了人類的後花園。如今的地球,在人類的眼裡已經不再那麼神秘,先進的交通工具可以在很短的時間內讓我們到達地球的每一個角落,這是人類文明的自豪。

可是當人類走出地球之後,見識到宇宙的浩瀚之後,我們仿佛又回到了原始時期對於地球的向望和幻想。要知道數萬年前的人類祖先,對於地球有著無盡的幻想,幻想著地球是什麼樣子,什麼時候才能夠走遍地球。

同樣的道理,面對浩瀚的宇宙,人類也有著無數的幻想和好奇,也在幻想著哪一天才能夠走遍宇宙。可是面對以光年為基本距離單位的宇宙,人類過去自豪的速度實在是太慢了,我們要走出探索宇宙的第一步,首先就需要將飛船的速度提升到光速飛行。

光速是人類現有科學理論之下的速度極限,沒有什麼物體的速度可以超越光速。那麼飛船以光速飛行,前往100光年外的行星需要多久?可能很多人站在地球的角度會認為,這個問題很簡單,100光年的距離,以光速飛行那不是需要100年的時間嗎?

這個答案正確嗎?其實並不完全正確,如果在愛因斯坦相對論沒有提出之前,這個答案是正確的,可是當相對論提出之後,這個答案只能算是50%正確,這是為什麼呢?愛因斯坦相地論提到了尺縮和鍾慢兩個效應,意思就是說任何物體隨著速度的不斷提升,它的時間也在不斷減慢,越是接近光速,時間減慢越明顯,當物體的速度達到光速的時候,時間對於物體已經失去意義,這個時候時間將完全停上,達到了所謂的永恆狀態。

當飛船以光速飛行的時候,處在地球上的人們時間的流逝是正常的狀態,飛船飛行了100年的時間到達了目標行星,而地球上的一切都流逝了100年,很多人不在了,又有很多新人誕生,地球生態萬物也發生了很大的變化。

可是對於飛船內的人來說,當飛船設定好目標行星坐標之後,當它的速度加速到光速之後,飛船內的時間已經失去了意義,這個時候時間是處於靜止狀態,人們並不會感覺到時間的流逝。

所以對於飛船本身來說,它所到達100光年外的行星所用的時間,其實只有飛船從零加速到光速這段時間內的時間,如果飛船加速到光速用了幾分鐘,那麼到達目標行星所用的時間就是幾分鐘,而飛船內的人也只會感覺到幾分鐘的時間流逝。

等到飛船再次以光速返回地球之後,地球過去了200年,而飛船內的人可能只過去了幾分鐘,如果飛船在目標行星呆了一段時間,需要再加上這段時間。幾分鐘的時間只是瞬間而過,可是對於地球和飛船來說將會是完全的兩種狀態。

地球上的人們再次看到了200年前出發前往100光年外行星的飛船,飛船上的人都是它們的前輩。可是對於飛船內的人們來說,他們只是經歷了很短的時間,歲月沒有在臉上留下什麼痕跡,出發時多年輕,回來還是多年輕。可是當他們看到地球的情景時卻會感到已經物是人非,曾經的親人,朋友都已經不在了。

從這一點上來看,光速飛行類似於時間穿梭,能夠穿越未來,當然這個時間旅行是單向的,只能前往未來,而且時間還不能倒退。所以,當愛因斯坦相對論提出之後,不少的科學家想到了穿越未來的想法,那就是處在一個無限接近光速的飛船內或空間內。

以人類的科技想要實現亞光速或光速飛行可能還需要漫長的時間,於是有科學家想到了利用黑洞視界的快速轉動。科學家觀測發現,黑洞是一個高速旋轉的天體,它的實體部分可能只是一個質量無限大的奇點,可是這個奇點帶動起來的視界範圍卻是在高速運動,越是接近黑洞中心,旋轉速度越快,有可能會達到光速。

有的黑洞視界旋轉速度能夠達到亞光速,如果我們能夠將飛船安全地進入這個範圍,然後隨著視界的亞光速運動一起運動,就可以讓飛船本身的時間大幅縮短,就可以實現另類的時空穿越,前往未來。

當然,有關光速之外時間靜止的猜想是否正確,目前也沒有確定的答案,畢竟光速飛行對於我們來說還太過於遙遠,而以人類現在的科學理論,有質量的物體只能無限接近光速。想要實現光速飛行,必須要打破現有的物理理論才行,否定光速極限論將會限制飛船的速度。

可能很多人覺得,光速是不可以打破的,可是浩瀚宇宙空間的存在卻告訴我們這樣一個事實:光速在宇宙中是龜速。既然浩瀚的宇宙能夠存在,那麼必然存在能夠讓我們能夠自由穿梭宇宙的速度,正如地球對於遠古人類來說,也是浩瀚廣闊的,也認為沒有速度可以走遍地球。

可是地球空間既然能夠存在,那麼必然有速度可以實現自由穿梭,所以我們現在實現了超音速飛行。同樣的道理,浩瀚宇宙空間是真實存在的,那麼超光速飛行必然也是存在的,只是人類現有的科學理論還無法理解。

只要人類的科技快速發展,相信總有一天,我們能夠打破光速,實現超光速飛行,甚至實現更加高級,超出我們想像的宇宙穿梭方式。那個時候宇宙的距離將不再是問題,宇宙也會變成宇宙村,成為人類的後花園。

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