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假設一艘航天器以一億倍光速朝一個方向飛行,誰能飛出宇宙?

2024-03-04科學

可惜我們先不說飛船的速度能否達到一億倍光速。即使達到那樣的速度,也無法飛出宇宙。更不可思議的是,如果飛船朝一個方向飛行,它甚至可以回到出發時的原點。

為什麽會出現這種情況?這有兩個主要原因。

首先,宇宙飛船實際上不可能朝一個方向連續飛行。我們所認為的「朝一個方向移動」實際上是 在彎曲的時空中飛行

根據愛因斯坦廣義相對論的解釋,我們所處的 時空並不是絕對的 。它不是一成不變的,但它非常靈活,可以彎曲、壓縮、拉伸甚至撕裂。換句話說,宇宙的空間和時間不可能是完全筆直的。事實上,宇宙中的一切都在彎曲的空間和時間中「測地線」運動。所謂測地線,就是彎曲的空間和時間中的最短距離。

雖然我們不知道宇宙的形狀,無論是封閉的球體、開放的平面形狀還是馬鞍形,但大多數科學界都同意一件事: 宇宙是有限的。和無限的

這是什麽意思?

也就是說,我們的宇宙是有限的,但它是沒有邊界的。如何理解宇宙的這種狀態?你可以把整個宇宙想象成地球。地球的大小是有限的,但沒有限制。如果你一直在地球上行走,你永遠也到不了地球的邊緣,更不用說走出地球了。最後,你甚至可以回到原來的起點。。

當然,我們可以直接從地球飛,但不能從宇宙飛,因為宇宙的定義是四維時空的集合,而我們自己就是四維時空的一部份,這意味著我們存在的基礎是四維時空。除非你能以某種方式逃離四維時空並到達可能的更高維度時空,否則你永遠無法離開宇宙。

說實話,宇宙中還真沒有「外與內」之分。 一切都在「內部」,沒有「外部空間」 。也就是說,無論飛船行駛得有多快,無論走到哪裏,它都屬於四維空間和時間,是宇宙的一部份。

第二,我說宇宙沒有邊界,也就是說沒有中心。其實可以換一種思維方式來理解: 宇宙到處都是邊界和中心! 兩者並不矛盾。那麽,如何理解呢?

根據現代科學理論,宇宙誕生於138億年前的大爆炸。根據大爆炸理論,科學家計算出 可觀測宇宙的直徑約為930億光年 。這是測量結果,測量時以地球為中心。宇宙是以地球為中心、半徑為465億光年的一個非常大的球體。

地球當然不是宇宙的中心,那為什麽我們要以地球為中心來測量可觀測宇宙的大小呢?

由於宇宙是各向同性的,所以無論我們測量可觀測宇宙的大小,結果都是相同的。換句話說,如果在另一個星球上測量,比如距離地球一千光年,可觀測宇宙的測量直徑仍然為930億光年。

宇宙是一個不斷膨脹的動態 四維時空結構 。膨脹速度遠快於光速,宇宙年齡約為138億年。這意味著在宇宙的任何一點,只能看到138億年前的光。宇宙的膨脹速度遠遠超過光速,因此可觀測宇宙的直徑遠大於138億光年。

由於可觀測宇宙的測量直徑為930億光年,無論在哪裏測量,都表明宇宙處處是中心和邊界,而可觀測宇宙的邊緣就是「邊界」」宇宙的!

講完這個問題,我們還需要對光和光速本身做一點宣傳。

首先,超光速是不可行的, 有宇宙中光速的極限 ,任何具有靜態質素或資訊的物體都無法超越光速,更不用說1億倍光速了。

也就是說,「超光速」「速度」假說沒有任何實際意義。愛因斯坦的狹義相對論早就告訴了我們光速的特性,而且光速是無法被超越的。

但是,網絡上總會有人反對發現「光速極限」並總是質疑它:當談到光速時,你用狹義相對論來反駁它。那。相對論是真理嗎?相對論一定是正確的嗎?

其實,質疑相對論的出發點是錯誤的。一百多年來,科學家無數次驗證過,結果證明相對論並沒有錯。

當然,如果非要質疑相對論,也不是不可能。 只要拿出違反相對論的事實就可以了 ,沒那麽復雜。但你能把它拿出來嗎?

一百多年來物理學家一直沒有停止對相對論的質疑,這是事實,但最終的結果都指向一點:相對論是正確的,至少目前是這樣。

所以如果你想質疑相對論,請以正確的態度來質疑。正如我們剛才提到的,發現違反相對論的現象還不夠嗎?永遠不要用這樣的語氣問:相對論一定是正確的嗎?沒有任何科學理論是正確的,所以你的提問方法實際上沒有意義。

第二,如果真想穿越宇宙,不需要一億倍光速,甚至不需要光速,只要無限接近光速即可。

光速每秒30萬公裏,在人眼看來很快,但在浩瀚的宇宙中卻慢如蝸牛。但光速與其他速度不同。它有一個最大的特性:接近光速飛行可以擴大時間,縮短空間,通常被稱為 「時間膨脹效應」和「尺度收縮效應」

這是什麽意思?

只要你的速度足夠快,你的時間相對於外界來說也會足夠慢,空間距離也足夠短。當你的速度無限接近光速時,你的時間趨於靜止,任何距離都離你很近。

因此,假設你的速度達到了光速,你將沒有時間概念,相對於外界來說是一動不動的。通俗地說就是 看到它的那一刻,外面的世界已經過去了無限長的時間 。同時,連宇宙的邊緣都離你很近。你甚至不用動,你就已經到了宇宙的邊緣,因為你目前正在以光速飛行,宇宙的邊緣離你無限近,相當於就在那裏。你的腿。

當然你不能以光速飛行,但你可以非常接近。

所以不需要一億倍光速飛行,更何況一億倍光速是不可行的。即使有效,也沒有必要。這麽高的速度完全是浪費。只要無限接近光速,就可以瞬間飛到宇宙邊緣,甚至穿越宇宙。

但假設宇宙是有極限的。不幸的是,這個假設並不正確。宇宙沒有所謂的邊界!

結束了!