以十億倍光速飛行到宇宙的邊緣要注意什麼?

2020-12-04 情感錨點

時空結構我們還不了解。我們生存其中的空間維度在本質上是什麼樣的?平行空間到底有多少?就像我們從平原驅車前往高山地區;或者是從溫暖的熱帶前往酷寒的北極地區,我們有必要對,所前往的區域有全方位的了解。

平行空間

宇宙的邊緣在哪裡?迄今為止,人類極盡一切觀測手段和想像力也只是弄清了,宇宙過去的一百三十幾億年的時光,推測宇宙的範圍大概幾百億光年。我們要想飛到宇宙的邊緣,那就要弄清宇宙大尺度穿越需要了解的任何知識,否則天知道我們在以10億倍光速飛行的過程中會遇到什麼?就像我們乘高鐵時,即使高鐵的速度超過300公裡,我們也絕對不會驚慌,因為不論是車速,還是運行軌跡,完全在可控的操作中。

宇宙

10億倍光速(這個想像力好有勇氣!)是否能夠一直向著宇宙的邊緣飛行?直線飛行在我們認為正確的線路上?在大尺度宇宙中,這似乎不像我們想像的那麼容易。在高緯度的空間,很大可能是沒有簡單意義上的大尺度的直線。況且真的是這樣,我們怎麼保證自己不迷路?星際探索可能會惡化成「星際迷航」。比陷入莫比烏斯環中的螞蟻更可憐的境遇(迷宮)……

莫比烏斯環

如果考慮到多維空間,可能會讓我們無法實現10億倍的光速飛行,因為那樣有可能會導致我們陷入從空氣中一頭扎進海洋裡的情況,實際的狀況可能要比這複雜得多,不只是穿越不同密度的物質這麼簡單。冒失的誤闖也許會撞的粉身碎骨,也許會永遠留在那個怪異的空間,被困住不得脫身……

所以,出行要謹慎,三思而後行!

圖片來源於網絡侵刪。

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    如何才能超光速飛行?要超多少倍光速才能「躥」出本宇宙? 可觀測宇宙直徑大約是930億光年,在很多朋友印象中,這就是我們宇宙的大小!另一個結果是以這種條件實現的加速與終極速度是有上限的,因為質增效應,無論是化學火箭,還是離子發動機推進的飛行器不可能超過光速!這是理論值,而實際由於排氣速度與燃料的限制,大約到10%的光速就是天花板了!
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    愛因斯坦是第一個驗證出光速的科學家,而這麼多年過去了,如今科學家仍然堅信這一原理。愛因斯坦生前曾經提出光速是世界上最快的速度,它能達到每秒30萬公裡。這一說法至今都是物理學界的真理,因為人類社會目前沒有出現運動速度比光速還要快的物體。雖然現實如此,但是人類也幻想過可以研發出飛行速度超達光速的飛行器,從而進行星際穿越。
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    宇宙速度大比拼,光速最快,最慢速度是什麼呢?世界上最快的速度是什麼速度呢?很多人第一時間想到的就是光的速度了。不管是科幻小說、電影中,還是中小學的課本中,都告訴我們光的速度是非常快的,甚至讓我們覺得宇宙中最快速度的就是光速了。
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    通過計算可知,當年的最後散射面因為空間膨脹已經退行到了465億光年之外,這就是我們所能觀測到的宇宙極限。在過去的138億年裡,可觀測宇宙從很小的尺度膨脹為半徑465億光年的範圍,顯然,空間的膨脹速度遠超光速,可達3.3倍光速。既然如此,人類是否註定永遠無法離開可觀測宇宙?
  • 930億光年外是宇宙的邊緣嗎?如何能到達宇宙的邊緣?
    那930億光年外是什麼?大家可能注意到了,這裡說的是宇宙的直徑930億光年,半徑也就是465億光年了。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?
  • 要超過光速多少倍才能「跨」出本宇宙?
    另一個結果是以這種條件實現的加速與終極速度是有上限的,因為質增效應,無論是化學火箭,還是離子發動機推進的飛行器不可能超過光速!這是理論值,而實際由於排氣速度與燃料的限制,大約到10%的光速就是天花板了!這樣的速度不用說對宇宙,即使對於恆星系之間都是一個難以逾越的鴻溝,比如以後個速度去到比鄰星,那麼至少需要42年,而加上加速減速的時間,超過50年也很正常!
  • 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?
    即使人類在未來能夠實現光速飛行,那麼離開銀河系也要花費數萬年的時間,而在銀河系之外是半徑達到465億光年的可觀測宇宙。更何況光速飛行在理論上是無法實現的,因為具有靜止質量的物體在加速到光速的時候,慣性質量會趨近於無窮大,所需要的能量也趨近於無窮大,而宇宙中根本沒有無窮大的能量。而沒有靜止質量的物體可以且只能以光速運動,比如光子。
  • 如果「旅行者二號」達到光速,能抵達宇宙邊緣嗎?答案顛覆認知
    但是我們都知道,光速是宇宙中的第一速度,任何有質量的物體在理論情況下都是無法達到光速的,只能無限地去接近光速,為什麼光速這麼關鍵呢?原因其實也很簡單,宇宙太廣闊了,人類的物理尺度太過渺小了,就算是地球這個承載了全部人類的生命星球,在宇宙廣闊的空間內也內也毫不起眼,如果把宇宙比作地球,那麼整個太陽系連小小的砂礫都比不上。
  • 旅行到宇宙邊緣,沿途能看到什麼?
    影片從離我們最近的月球開始,一路引導我們探索太陽繫到銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」。 90分鐘,幾乎每一分鐘都伴隨震撼,敬畏。 在宇宙面前,我們顯得太渺小,也更讓我們懂得我們的家園——地球的美麗與珍貴。
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    有質量的物體隨著運動速度的增加,慣性質量會隨之提升,而慣性質量就等效於引力質量,質量增大了,繼續加速所需要的能量也就隨之增大,而隨著速度接近於光速,物體的質量會趨近於無窮大,而繼續加速所需要的能量也就趨近於無窮大。在宇宙間無法獲得無窮大的能量,所以自然也就不可能把一個具有靜止質量的物體加速到光速。