一秒飛一光年,駕駛這樣的飛船,飛到宇宙邊緣需要多久?

我們的目標是星辰大海,可是想要去往遠方的星海,僅憑現在的飛行器,恐怕是沒辦法做到的。這就給人類提出了一個挑戰—— 光速飛行。可是事實上,不要說以光速飛行,就算是達到光速的百分之一我們都沒有實現。

雖然我們人類現在做不到,但是我們可以想象,如果以 超越光速的狀態飛行,宇宙對于我們來說又是怎麼的存在。想象之前,我們要搞清楚幾個問題:

如何做到超光速飛行?宇宙有盡頭嗎?宇宙以外是什麼?超光速飛行會發生什麼?

人類如果突破了一秒飛一光年的飛船技術,駕駛這樣的飛船, 多久能飛到宇宙邊緣呢

如何做到超光速飛行?

光是人類目前已知速度最快的物質,它能夠一秒跨越30萬公里的距離。以我們目前所擁有的驅動技術,達到的速度在光速眼里不值一提。而宇宙有一個 極其寬廣的存在,寬廣到一般的單位都無法描述,于是天文上采取了一個 長度單位——光年,用 光在一年時間所走的距離來表示。

飛行器的速度每一秒就是一光年,那會是什麼速度?這簡直無法想象!可是,我們現有的技術還達不到,未來會用什麼方法實現星辰大海的夢想呢?科學家們提出了一個設想,那就是使用 曲率引擎

所謂曲率引擎,就是 利用天體引力所產生的空間曲率來實現的。是的,宇宙的空間沒有我們想象的平坦,常見的八大行星圖,其實是為了更直觀展示,沒有畫出太陽的引力場。

我們可以這樣理解,宇宙的空間里面 有很多人類未知的物質,天體們就沉浸在這些物質組成的「海洋」中。 大型天體的質量和體積,會將這些物質壓出一個凹陷,使其周圍的空間出現彎曲。這便是 愛因斯坦的引力場理論

傳統物理的 萬有引力認為, 引力是因為質量產生的;可是 引力場理論卻認為, 引力是由空間曲率產生的。這就好比平靜的水面上起了一個漩渦,靠近這個漩渦的物體不一定會被卷進去,可能會圍繞這個漩渦的中心旋轉。

所以, 曲率引擎的原理,就是利用 大質量天體產生的曲率,對飛行器進行一個加速。科學家們覺得最有希望作為引擎中心的天體是黑洞,這可是連光都無法逃脫的存在,可見其空間彎曲程度一定很大。 有了曲率引擎,超越光速不是夢

然而,就算速度達到了每秒一光年,可宇宙究竟有多大呢?萬一它無窮無盡,我們速度再快,也是徒勞。

宇宙有盡頭嗎?

還好, 宇宙是有盡頭的。宇宙年齡大約140億年,關于宇宙是怎麼誕生的,科學家們眾說紛紜,但比較被認可的說法,是 宇宙大爆炸起源論

該學說認為,宇宙在大約 140億年前只是一個不起眼的小奇點,沒有時間、沒有空間,也就是什麼都沒有。 奇點在某一刻達到了極限,于是爆炸便產生了,那一刻,時間、空間和物質從零開始,宇宙出現了。 爆炸產生的能量促使宇宙膨脹,就像我們吹氣球一樣。因此,從這個理論可以看出,宇宙是有盡頭的。

由于存在膨脹,所以宇宙的寬度不是140億光年,根據觀測到的數據,大約是 930億光年。按照之前假設的一秒一光年的速度,人類不停歇地飛行,一天就能前進86400光年,飛到宇宙的邊緣需要大約108萬天,差不多 3000年

這對于人類來說,還是一段漫長的時光。然而,這一切計算都是 在忽略宇宙膨脹的前提下進行的

根據宇宙的年齡和它現在的直徑來看, 宇宙的膨脹速度是超過光速的,這說明, 飛行器朝著盡頭前進,終點也在前進,并且終點的速度還比飛行器快。所以有科學家認為,即便達到了一秒鐘一光年的速度,人類恐怕也很難達到宇宙的盡頭,除非膨脹的速度減慢。

那麼如果人類也能克服宇宙膨脹帶來的影響,最終來到了宇宙的邊緣,一切就結束了嗎? 宇宙的外面是什麼?

宇宙以外是什麼?

宇宙之外還是宇宙,不過是 另一個宇宙,并且它和我們屬于 平行關系。這是科幻片里經常出現的情節,物理學家們卻認為這種情況可能真的存在,這便是 平行宇宙假說

我們可以這樣理解, 每個宇宙都是單獨的個體,它們之間互不干涉,就像世間沒有兩片一樣的樹葉,同樣的,也 沒有兩個相同的宇宙。可能在某一個宇宙存在著已經滅絕的物種,可能在某個宇宙存在另一個「你」,但它和你沒有任何關系。

為何我們現在無法發現平行宇宙呢?首先, 平行宇宙屬于比人類文明還要高級數倍的存在,按照宇宙等級劃分,要進入平行宇宙,起碼要達到五級文明,即探索完本宇宙,才能開啟 多元宇宙之旅。人類目前的文明等級為0.7級,連初級宇宙文明都沒有達到,無法發現平行宇宙。

當人類突破一秒鐘一光年后,文明等級在三級到四級之間,想要發現平行宇宙仍然存在難度。因為一秒一光年還無法做到自由穿梭在宇宙中,對于自己所在的銀河系倒是可以的,所以這個時候人類還在朝著四級文明的路上前進。在天文學家的眼里,死磕飛船的速度其實并不是最好的方法, 實現空間的穿梭才是達到四級文明的關鍵

除了曲率引擎,還有很多人類暢想的未來技術,比如 蟲洞它就像溝通兩個空間的橋梁,能夠突破距離。此外還有 空間折疊技術,也是直接實現空間上的距離縮短,這些方式所需要的時間遠比直接將飛行器的速度提到每秒一光年短。

而且,超光速飛行對于物體來說, 還有一個極限無法突破,那就是 質量

超光速飛行會發生什麼?

很多人提到超光速就會聯想到 穿越時空,理論上這是會發生的,按照 愛因斯坦的相對論,當達到光速后,人們就能看見過去的事情,超過光速越多,能看到的過去也就更遙遠。然而,愛因斯坦還說到,光速不是那麼好超越的, 因為物體的速度還會決定物體的質量

我們很多人都認為, 物體的質量是不會變的,它是物體的本來屬性。愛因斯坦卻告訴人們,質量是會變的,并且 速度越是接近光速,物體的質量就會更大。根據愛因斯坦質量與速度的公式,我們可以看出,當物體的速度達到光速或者超越光速后,很有可能迎來一個悲慘的后果—— 整個運動體系崩潰

也就是說宇宙飛船所在的空間體系完全瓦解,不復存在, 其中的物質更是會直接解體成為宇宙中的粒子,又回到最初的起點。如果以這樣的速度,人類不僅到不了宇宙的邊緣,反而在 速度達到光速的那一瞬間迎來終結。對于這趟旅途的人來說,一切結束了。

當然,以上所有的這一切只是人類的想象,我們目前最遠的人造飛行器是 旅行者姐妹兩個,它們 已經進入到所謂的星際空間,即狹義上的太陽系外部。可是對于太陽系真正的邊緣,我們至今還不得而知。天文學家初步估計, 如果以太陽的引力范圍來定義太陽系,那麼太陽系的直徑在大約在 1.5到2光年之間

這樣的距離對于現在的人類來說都是遙遠的,更不要說930億光年的宇宙邊界了。

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