一艘飞船以10亿倍光速飞行,能到达宇宙的边界吗?

2022年06月28日21:25:08 科学 1809

简单回答,这个问题与速度无关,无论多快的速度,都不会到达宇宙边界。如果飞船一直飞行,最终不但不能达到宇宙边界,甚至有可能回到原点。为什么会这样?

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这里有必要先进行相关的科普。

首先,飞船超光速飞行是不现实的,更不要是10亿倍光速,也就是说,问题的前提就是行不通的,是没有意义的。

爱因斯坦狭义相对论早就告诉我们了这一点,任何物体的速度都不会超越光速。肯定会有人反驳:难道相对论就一定对吗?相对论就代表一切吗?

任何理论都在不断地验证中向前发展,也没有任何理论是绝对“对”的。经过了一百多年的验证,相对论不但没有被推翻,地位反而越来越稳固。所以,质疑相对论没错,但需要了解相对论诞生的基础是什么,而不是简单粗暴地反对相对论。

其次,如果真的想穿越宇宙的话,根本用不着10亿倍光速,只要无限接近光速就可以了。

纯理论分析,达到光速就没有了时间概念,无论多远的距离,对于光速飞行的物体来说都是近在咫尺。可观测宇宙直径为930亿光年,只要光速飞行,瞬间就可以到达可观测宇宙的边缘。

虽然飞船速度达不到光速,但只要无限接近光速也可以,穿越可观测宇宙也用不了太长时间。

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还有,我们并不知道宇宙的形状,宇宙到底是开放的还是封闭的?是平面还是球体?目前并无定论。如果宇宙是封闭的球体,就像我们的地球那样,这意味着飞船无论朝哪个方向飞行,都不可能飞出宇宙。

就像我们在地球上无论朝哪个方向行走,都不可能走出宇宙,最终有可能回到出发的原点。

也就是说,封闭的宇宙没有所谓的“里面”之分,所有的东西都在“里面”。没有外面,就没有所谓的“边界”。

同时,按照宇宙大爆炸理论诠释,我们的宇宙并没有所谓的“中心”,或者说宇宙中“到处都是中心”。怎么理解这句话?

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需要从可观测宇宙的定义来理解。可观测宇宙的直径930亿光年,是以地球为中心计算出来的。由于宇宙具有各向同性(通俗理解就是,无论朝哪个方向看,基本上都差不多),所以即便在其他星球上测量可观测宇宙直径,同样是930亿光年。

比如说,在火星上,木星上,甚至银河系中心测量宇宙直径,结果都是930亿光年。测量的地点就是宇宙的中心。

以上观点有一个重要前提就是:光速不可超越。所以换种思维方式,如果你真的想飞出宇宙,只要能实现超光速就可以了。纯理论分析,一旦速度超越光速,你就会飞出四维时空,因为四维时空里是禁止超光速的。

到达其他时空里(比如说高维度时空),是不是就意味着穿越宇宙了呢?

或者吧,这又是另外一个问题了,目前来看更多的属于科幻层面的问题。

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