從地球乘坐宇宙飛船出發,一直向前飛,最後能回到地球麼?

鄧高生

這取決於宇宙飛船怎麼飛以及宇宙的幾何形狀。

目前,共有五艘無人探測器(分別是先驅者10和11號、旅行者1和2號、新地平線號)正在飛出太陽系,它們可以依靠慣性一直在宇宙中飛行。但由於這些宇宙飛船沒有動力,它們的慣性速度沒有達到第四宇宙速度,所以它們會被銀河系的引力束縛著,從而一直繞著銀心旋轉,而不會飛出銀河系。如果它們的軌道與太陽系的軌道完全重合,經過數億年之後,這些探測器有可能依靠慣性再次回到地球上。不過,這種可能性極低,因為太陽系和探測器繞著銀心旋轉過程中,它們的運行軌跡很容易會因為其他天體的引力擾動而發生偏離。

另一種情況,如果宇宙飛船一直有動力,可以克服引力束縛,並一直向前飛行。那麼,宇宙飛船能否飛回地球則取決於宇宙的幾何形狀。根據時空曲率,宇宙的形狀分為三種。

(1)假如時空為負曲率,則宇宙的幾何形狀是馬鞍形,那麼,整個宇宙將會是開放的,這意味著宇宙無限無界。因此,宇宙飛船一直向前飛行永遠也不可能回到地球上。

(2)假如時空沒有曲率,則宇宙是平坦的,那麼,整個宇宙也會是開放的,所以一直向前飛行的宇宙飛船無法回到地球上。

(3)假如時空為正曲率,則宇宙是封閉的。雖然這樣的宇宙無界,但卻是有限的,這就像有限無界的地球一樣。在這種情況下,一直向前的宇宙飛船最終有可能飛回地球。

從當前的觀測結果來看,宇宙的實際情況最有可能是第二種,即平坦的宇宙,所以飛船飛不回地球。


火星一號

從地球乘坐宇宙飛船出發,一直向前飛,最後能回到地球?這裡不清楚飛船的速度能達到多少!宇宙到底是什麼形狀未知!飛船是否採用反重力推進裝置!那我們就假設宇宙是個球形來研討一下!



目前人類的宇宙飛船達到第一宇宙速度7.9千米每秒時,將圍繞地球軌道作圓周運動;達到第二宇宙速度11.2千米每秒時,將脫離地球引力圍繞太陽軌道運動;當速度繼續上升到第三宇宙速度16.7千米每秒以上時,飛船將脫離太陽引力約束飛出太陽系,然後飛船在升到第四宇宙速度120千米每秒時開始脫離銀河系,然後就沒然後了。


目前人類運行最快的宇宙飛船是美國"旅行者1號"探測器,它經過漫長的40年飛行,已剛剛飛臨太陽系邊緣部分,現在最高速度為67千米每秒,好,我們現在先忽略宇宙飛船速度問題!當飛船速度繼續達到第五宇宙速度2250千米每秒以上時,它將飛出整個星系群!在達到第六宇宙速度以上時,宇宙飛船將飛出宇宙,咔咔咔!停!這劇情太扯淡了,連作者都不敢相信呢!

宇宙飛船始終是受到引力影響作圓周運動的趨勢,但隨著飛船達到宇宙速度的每個最小值以上,飛船將脫離其約束。按題主說的看似一直在向前飛行,事實上飛船是圍繞某個中心圓點在作圓周運動,只要速度達到該中心的宇宙最小初速度,將飛的更遠,總之這一直向外飛,永遠不可能回到地球了!


UFO實驗室

答:存在這個可能性,但是你的飛船速度,得遠遠超過光速才行。


題設成立需要得條件是:我們的三維宇宙空間,是更高維度下的投影,比如超膜理論描述的四維超曲面。



這樣的話,我們的三維空間就有可能是閉合的,然後我們朝著一個方向飛,速度足夠快,比宇宙的膨脹速度快的話,終有一天能回到出現點。



類似於:我們生活在地球上,把地面理解為二維平面,二維平面的生物,當然理解不了三維中的平面是閉合的,當我們上升到太空後,相當於擴展了維度,就能看到地球是圓的,直觀地看到閉合的“二維平面”。

所以三維上升到四維也是一樣的,以上純屬構想,目前的技術還遠遠達不到這樣的研究層次。


人類目前的技術,無法證實也證偽高維空間存在。但是高維在數學上是融洽的,而且牛頓力學、相對論力學和量子力學,都未對空間維度做限制,上升到高維也是成立的。



目前唯有超弦理論,超膜理論等,非常前沿的理論,會對空間維度有限制。



艾伯史密斯

在地球上,你一直往一個方向走是可以回到原點,因為地球是個三維球體,有大小 ,無邊界。但如果照搬到宇宙上來,那得先說明幾個條件,首先,你的飛船是以什 麼樣的速度飛行?亞光速?光速?超光速?其次,要搞清我們這個宇宙是什麼樣子 的,平滑的?曲面的?封閉的?


先說第一點,現有理論下是不允許任何有靜質量的物體能夠達到或超越光速的,所 以你有再大的能量,也只能以無限接近光速的速度飛行。好的,你有了這樣一艘飛 船,飛向星辰大海,不用擔心壽命問題,因為只要你的飛船速度足夠接近光速,根 據相對論效應,你的時間是足夠飛到時間的盡頭的(如果時間有盡頭的話)。 再說第二點,很關鍵,那就是我們這個宇宙是什麼樣的,有三個備選答案:1,宇 宙是平直的,那麼宇宙空間是無窮大的平面,頂多會有一些褶皺。2,宇宙是開放 的,那麼宇宙空間會是一個無窮大的馬鞍面,也是無窮大的。3,宇宙是球面,那 麼我們的宇宙空間就是有限的,如果這個空間足夠小,甚至可能比可觀測宇宙還小 ,那麼,在這種情況下,我們看到幾百億光年遠的星系很可能是近處同一個星系繞 了宇宙幾圈的光。你可以從下圖想象下。

但是,我們現在所觀測的結果是,遠處的星系正加速遠離我們,宇宙正在加速膨脹 ,我們的宇宙很可能是個開放的宇宙,所以,你的飛船就算有足夠的燃料,足夠的 時間也不可能再回到原點了。
至於超光速飛行,空間摺疊黑洞白洞什麼的,這裡就不討論了 ,可以留言討論。


清明的星空

首先題主問這個問題,我想有一幾個問題您需要先弄清楚,那就是:宇宙是什麼形狀的?和地球一樣嗎?是以什麼樣的速度飛行的?

如果是地球,條件允許的情況下您確實可以飛回原點,因為地球是球形的,可以回到原點,但是宇宙是什麼形狀的,以現在人類的認知,還不能夠知道答案。

倘若宇宙和地球一樣,以我們的認知,人類是不可能達到光速的,地球距離太陽以光速來算的話是8分15秒,人類現在最快的速度是“旅行者號”達到15KM/S您算一下自己有生之年能不能到達太陽?


這15817591

不知道,這個問題牽扯到黎曼幾何,在下不才不瞭解不能回答,建議去查閱類似的書籍,還有,不能把歐幾里得幾何的思想帶入黎曼幾何中,你的一句向前飛便已經出現了問題。黎曼幾何中空間存在任一平面內的任意兩條直線都是相交的,而向前飛則是沿著一條直線飛行,這樣分析你的前方是在哪裡呢?


苦逼高三模擬狗

如果不考慮能不能撞上別的星球黑洞什麼的,如果是從南半球穿越銀河系的話,也許正巧會趕上地球在太陽帶動下也轉到那個地方,就回去了。


分享到:


相關文章: