在很多科幻電影中,我們都可以看到這樣的場景 :一艘飛船突然加速,實現超光速飛行,進行星際旅行。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?
首先我們來思考一下,超光速飛行是否可以實現,其實在科幻電影中已經給出了猜測,那就是「曲率引擎」,一種依靠時空曲率促使飛船移動的裝置,這種理論被科學家認為或許可以認為突破光速的關鍵,簡單來說這種裝置就是在飛船的周圍製造一個「時空泡」,利用飛船前後的時空曲率不同,促使飛船高速前進。當然這個理論目前還存在很多問題無法解決,可是也給人類未來遨遊宇宙提供了希望。
不考慮飛船的能源和補給,並且假設這個飛船的路線上沒有任何障礙物,那麼這個飛船可以抵達宇宙的「盡頭」嗎?目前人類的可觀測宇宙範圍是900億光年,但是這個範圍並不是宇宙的全部,科學家認為在可觀測宇宙之外存在數倍於可觀測宇宙的空間,因此就算以每秒一光年的速度飛行,也需要漫長的時間才能抵達可觀測宇宙邊緣,無限的時間加上恆定的速度,如果宇宙存在所謂的「 邊緣」,那麼我們一定可以在某個時間抵達,問題是宇宙存在邊緣嗎?
我們都知道宇宙源自138億年前的一場大爆炸,這場爆炸創造出了我們現在生活的宇宙空間,在爆炸發生的瞬間宇宙開始了膨脹,並且膨脹的速度越來越快,在某個時間點超越了光速,這個現象導致了人類可以觀察的宇宙範圍是有限的,人類觀察外界時必須有光線,否則只能看到一片黑暗,而在一定距離外宇宙膨脹的速度超過了光速,導致這個距離之外的光線永遠無法抵達地球,因此人類無法觀察全部的宇宙,目前人類可以觀察的宇宙被稱為「可觀測宇宙」。
因為可觀測宇宙之外無法觀察,人類只能根據現有的理論去猜測判斷,首先假設宇宙是一個開放的四維時空,宇宙會一直膨脹下去,那麼人類以每秒一光年的速度是無法抵達宇宙邊緣的,因為宇宙膨脹的速度超過了每秒一光年,並且還在不斷加速,速度恆定的宇宙飛船無法達到宇宙的盡頭,自然也就找不到宇宙的邊緣。
第二種可能性則是,宇宙是一個封閉的四維時空,在這種情況下人類仍然找不到宇宙的邊緣,宇宙對於人類來說,就是一個封閉的球體我們生活在球體的外部,只能圍繞這個球體不斷運動,但是我們永遠無法離開這個球體的表面,因此也就找不到所謂的「邊緣」。
答案已經呼之欲出,就算人類可以在未來實現每秒一光年的超高速度,人類也無法找到宇宙的「邊緣」,宇宙對於人類來說太過廣闊,或許我們只能通過尋找宇宙中的「蟲洞」,直接忽略距離進行時空跳躍,才能尋找到宇宙的邊緣地區,或者通過某種方法去探索跟高的維度,從宇宙這個概念中「跳」出來,當然這些猜測對於目前的人類來說太過於遙遠。
你認為在未來,人類可以找到宇宙的邊緣嗎?或者離開現在的四維時空前往其他的維度進行探索呢?