如果以10亿倍光速的速度飞行,多久能遨游整个宇宙?
如果以10亿倍光速的速度飞行,多久能够遨游整个宇宙呢?
笔者认为,在回答这个问题之前,需要先搞清楚10亿倍光速到底有多快?我们用最简单的单位来衡量的话就是光年。光年很好理解,他是一个长度单位,也就是光一年所走的长度。如果人类的飞行器能够达到十亿倍光速的话,那将意味着,这个飞行器在一年时间内就能飞行10亿光年的距离。
人类目前可观测到的宇宙直径是 930亿光年,而预估完整宇宙的直径约为1600亿光年。这样算下来的话,宇宙的周长大约就在5000亿光年左右。也就是说,这个10亿倍光速的飞行器环绕宇宙一周需要500年的时间左右,就算横穿宇宙一次,最少也需要160年的时间。假设地球恰好处在宇宙的中心,从宇宙中心飞到边缘就需要花上80年的时间。
由此可见,即使驾驶一个以10亿倍光速的飞行器穿行宇宙的话,最短的时间也需要花上80年才能够达到宇宙边缘,这基本上已经超出了人类的生命极限,毕竟宇航员不可能一出生就去驾驶一艘飞船,最少也要等到成年之后,通过多年的训练,才可能去驾驶一艘飞船。当然,如果人类真的造出了10亿倍光速飞行器的话,那个时候可能已经解决了时间的问题,正如电影流浪地球当中展示的那样,飞船上或许早已经准备好了冷冻设备,宇航员只需要在这个设备当中冻结80年的时间,或许就能够达到宇宙边缘。
那么问题来了,到达了边缘之后,又能看到什么呢?笔者认为,如果一搜飞船达到宇宙边缘的时,可能会有一组无形之墙阻隔着,也可能处于什么都没有的状态,目前科学界的主流观点是宇宙起源于一个奇点,假设宇宙真是这个奇点爆炸而产生的,那么,奇点则会一直处在膨胀的状态,而奇点外则是虚无。当前科学家们探测出来的结果显示,宇宙还依然还处在膨胀状态,从这个角度来看,宇宙的边缘可能就是一个虚无和物质的混乱交接地带了。当然,这样的虚无状态到底是什么样?人类目前还一无所知。
据科学家预测,我们这样的宇宙可能还有很多个,也就是说,宇宙之外可能还有别的宇宙,当前科学家们已经找到了平行宇宙的证据,这就说明,宇宙之外还有另外的宇宙,而我们所处在的这个维度的宇宙还在不断的膨胀当中。从这个角度来看,就算人类能够造出10亿倍光速的飞行器,也可以以10亿倍光速的速度飞行,还可以通过冷冻技术来冻结时间,也是很难真正做到遨游整个宇宙的。
毕竟,原来的宇宙和另一个宇宙可能也只是一个完整宇宙的一部分而已,每一个宇宙,经过无数亿年之后,可能就会被其中一个最大的黑洞全部吞噬,之后又会变成一个奇点,接着又产生爆炸成为一个新的宇宙。谁也不清楚原来的宇宙已经是第几次大爆炸了,因为这可能就是一个无尽的循环而已,也就是说,就算以10亿倍光速的飞行速度飞行,也是无法遨游整个宇宙的。
2023-06-12 广告
想要遨游整个宇宙的话,即便是以十亿倍光速的速度来飞行,起码也要耗费七百年左右的时间。熟悉科学理论,经常在各大科普平台阅读文章的朋友可能会知道,目前人类的前沿科技领域,探索的最大目标只剩下了一个:光速。
随着上世纪著名物理学家爱因斯坦“相对论”的提出,我们人类终于认识到了“光速”的与众不同之处。它不仅是现有空间环境下的最高速度,同时,也能改变物质的生存状态,让一切皆有可能。
宇宙对于我们来说,广袤无垠,已经超乎了想象力的极限;人类目前在宇宙中速度最快,飞行最远的探测器,就是“旅行者一号”,但是迄今为止它也没有突破太阳系,而太阳系,银河系,在宇宙中也不过是沧海一粟而已。
假如,我是说假如:我们人类能用“十亿倍光速”的飞船在宇宙中遨游的话,要耗费多长时间,才能探索完整个宇宙?这是个非常有趣的问题。实际上,宇宙迄今为止仍然在以超过光速的速度膨胀。
但是据美国哥伦比亚大学天文系教授韦恩在去年构建的模型,宇宙现有的直径,大概在九百四十亿光年左右。我们换算一下,宇宙的周长该有多长:起码六千光年。也就是说,我们即便能开发出“十亿倍光速”的宇宙飞船;
仍然要用起码七百年,到一千年的时间,才能正式的走遍宇宙中每一个角落。假如把这个目标放低一下,换成“横穿宇宙”的话,那么大概是两百三十年。
目前最长寿的人类,也不过一百四十岁而已。两百三十年?这已经可望而不可即。不得不说,人类对于宇宙来说,仍然非常渺小。我们想要真正“超越宇宙”,还任重而道远。
这个问题有两种解法,一种纯数学计算,另一种按科学理论分析。
1、纯数学计算目前科学界普遍认为,宇宙是大爆炸产生的,并且在不断膨胀。目前大家认为的宇宙直径是1560亿光年。我们如果要遨游整个宇宙,我按照飞船绕宇宙中心点每隔1光年绕飞一圈来做存数学计算。
飞船绕飞一圈的时间T=πd/v,而遨游整个宇宙所需的时间计算如下:
- T(总)=Σ(T)=Σ(πd)/v,d=2r,(r=1~780)
套入数字计算可得
- T(总)=2π/v*((1+780)*780/2)≈191283年
所以,抛开宇宙持续膨胀不论,按照当前数据做纯数学计算,如果你以10亿倍光速飞行,每隔1光年绕宇宙中心一圈来做遨游,你需要超过19万年。
2、按科学理论如果按照科学理论来计算,我们首先想到的就是爱因斯坦的相对论。按照狭义相对论的理论,光速是绝对性速度,是在任何参考系下,都保持3X10^8米/秒。根据爱因斯坦的质能方程E=MC^2,我们知道,一个物体能量越大,运动质量也越大。而物体的速度越快,拥有的动能就会越大,当物体接近光速运行时,该物体的能量非常巨大,也就意味着运动质量非常大。所以,在目前的认知中,我们的飞船是无法超越光速的。
当然,将来科技会不会发展到高维空间(>3)的能力,我们无法预知。我们先假设可以发展到这样的科技水平,如果从高维空间来观察低维空间,那就相对容易很多了。达到10亿倍光速也不是难事,那要想遨游三维的宇宙就非常容易了。就好比我们看二维平面一样,我们可以将二维的纸张对折,瞬间就可以从这个边缘到达另外一个边缘。
所以,在高维空间里去遨游三维空间的宇宙,或许就是一瞬间的事。