一秒飞一光年,驾驶这么快的飞船,多久能飞到宇宙边缘?

我们的目标是星辰大海,可是想要去往远方的星海,仅凭现在的飞行器,恐怕是没办法做到的。这就给人类提出了一个挑战——光速飞行。可是事实上,不要说以光速飞行,就算是达到光速的百分之一我们都没有实现。

一秒飞一光年,驾驶这么快的飞船,多久能飞到宇宙边缘?插图

虽然我们人类现在做不到,但是我们可以想象,如果以超越光速的状态飞行,宇宙对于我们来说又是怎么的存在。想象之前,我们要搞清楚几个问题:

如何做到超光速飞行?宇宙有尽头吗?宇宙以外是什么?超光速飞行会发生什么?

人类如果突破了一秒飞一光年的飞船技术,驾驶这样的飞船,多久能飞到宇宙边缘呢

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如何做到超光速飞行?

光是人类目前已知速度最快的物质,它能够一秒跨越30万公里的距离。以我们目前所拥有的驱动技术,达到的速度在光速眼里不值一提。而宇宙有一个极其宽广的存在,宽广到一般的单位都无法描述,于是天文上采取了一个长度单位——光年,用光在一年时间所走的距离来表示。

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飞行器的速度每一秒就是一光年,那会是什么速度?这简直无法想象!可是,我们现有的技术还达不到,未来会用什么方法实现星辰大海的梦想呢?科学家们提出了一个设想,那就是使用曲率引擎

所谓曲率引擎,就是利用天体引力所产生的空间曲率来实现的。是的,宇宙的空间没有我们想象的平坦,常见的八大行星图,其实是为了更直观展示,没有画出太阳的引力场。

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我们可以这样理解,宇宙的空间里面有很多人类未知的物质,天体们就沉浸在这些物质组成的“海洋”中。大型天体的质量和体积,会将这些物质压出一个凹陷,使其周围的空间出现弯曲。这便是爱因斯坦的引力场理论

传统物理的万有引力认为,引力是因为质量产生的;可是引力场理论却认为,引力是由空间曲率产生的。这就好比平静的水面上起了一个漩涡,靠近这个漩涡的物体不一定会被卷进去,可能会围绕这个漩涡的中心旋转。

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所以,曲率引擎的原理,就是利用大质量天体产生的曲率,对飞行器进行一个加速。科学家们觉得最有希望作为引擎中心的天体是黑洞,这可是连光都无法逃脱的存在,可见其空间弯曲程度一定很大。有了曲率引擎,超越光速不是梦

然而,就算速度达到了每秒一光年,可宇宙究竟有多大呢?万一它无穷无尽,我们速度再快,也是徒劳。

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宇宙有尽头吗?

还好,宇宙是有尽头的。宇宙年龄大约140亿年,关于宇宙是怎么诞生的,科学家们众说纷纭,但比较被认可的说法,是宇宙大爆炸起源论

该学说认为,宇宙在大约140亿年前只是一个不起眼的小奇点,没有时间、没有空间,也就是什么都没有。奇点在某一刻达到了极限,于是爆炸便产生了,那一刻,时间、空间和物质从零开始,宇宙出现了。爆炸产生的能量促使宇宙膨胀,就像我们吹气球一样。因此,从这个理论可以看出,宇宙是有尽头的。

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由于存在膨胀,所以宇宙的宽度不是140亿光年,根据观测到的数据,大约是930亿光年。按照之前假设的一秒一光年的速度,人类不停歇地飞行,一天就能前进86400光年,飞到宇宙的边缘需要大约108万天,差不多3000年

这对于人类来说,还是一段漫长的时光。然而,这一切计算都是在忽略宇宙膨胀的前提下进行的

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根据宇宙的年龄和它现在的直径来看,宇宙的膨胀速度是超过光速的,这说明,飞行器朝着尽头前进,终点也在前进,并且终点的速度还比飞行器快。所以有科学家认为,即便达到了一秒钟一光年的速度,人类恐怕也很难达到宇宙的尽头,除非膨胀的速度减慢。

那么如果人类也能克服宇宙膨胀带来的影响,最终来到了宇宙的边缘,一切就结束了吗?宇宙的外面是什么?

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宇宙以外是什么?

宇宙之外还是宇宙,不过是另一个宇宙,并且它和我们属于平行关系。这是科幻片里经常出现的情节,物理学家们却认为这种情况可能真的存在,这便是平行宇宙假说

我们可以这样理解,每个宇宙都是单独的个体,它们之间互不干涉,就像世间没有两片一样的树叶,同样的,也没有两个相同的宇宙。可能在某一个宇宙存在着已经灭绝的物种,可能在某个宇宙存在另一个“你”,但它和你没有任何关系。

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为何我们现在无法发现平行宇宙呢?首先,平行宇宙属于比人类文明还要高级数倍的存在,按照宇宙等级划分,要进入平行宇宙,起码要达到五级文明,即探索完本宇宙,才能开启多元宇宙之旅。人类目前的文明等级为0.7级,连初级宇宙文明都没有达到,无法发现平行宇宙。

当人类突破一秒钟一光年后,文明等级在三级到四级之间,想要发现平行宇宙仍然存在难度。因为一秒一光年还无法做到自由穿梭在宇宙中,对于自己所在的银河系倒是可以的,所以这个时候人类还在朝着四级文明的路上前进。在天文学家的眼里,死磕飞船的速度其实并不是最好的方法,实现空间的穿梭才是达到四级文明的关键

除了曲率引擎,还有很多人类畅想的未来技术,比如虫洞它就像沟通两个空间的桥梁,能够突破距离。此外还有空间折叠技术,也是直接实现空间上的距离缩短,这些方式所需要的时间远比直接将飞行器的速度提到每秒一光年短。

而且,超光速飞行对于物体来说,还有一个极限无法突破,那就是质量

超光速飞行会发生什么?

很多人提到超光速就会联想到穿越时空,理论上这是会发生的,按照爱因斯坦的相对论,当达到光速后,人们就能看见过去的事情,超过光速越多,能看到的过去也就更遥远。然而,爱因斯坦还说到,光速不是那么好超越的,因为物体的速度还会决定物体的质量

我们很多人都认为,物体的质量是不会变的,它是物体的本来属性。爱因斯坦却告诉人们,质量是会变的,并且速度越是接近光速,物体的质量就会更大。根据爱因斯坦质量与速度的公式,我们可以看出,当物体的速度达到光速或者超越光速后,很有可能迎来一个悲惨的后果——整个运动体系崩溃

也就是说宇宙飞船所在的空间体系完全瓦解,不复存在,其中的物质更是会直接解体成为宇宙中的粒子,又回到最初的起点。如果以这样的速度,人类不仅到不了宇宙的边缘,反而在速度达到光速的那一瞬间迎来终结。对于这趟旅途的人来说,一切结束了。

当然,以上所有的这一切只是人类的想象,我们目前最远的人造飞行器是旅行者姐妹两个,它们已经进入到所谓的星际空间,即狭义上的太阳系外部。可是对于太阳系真正的边缘,我们至今还不得而知。天文学家初步估计,如果以太阳的引力范围来定义太阳系,那么太阳系的直径在大约在1.5到2光年之间

这样的距离对于现在的人类来说都是遥远的,更不要说930亿光年的宇宙边界了。

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