如果旅行者1號一直向一個方向飛,若干光年後又飛回太陽系,能證明哪些科學理論猜想?

BBoy_

答:莫非題主是指,旅行者一號繞宇宙走了一圈,再回到地球,就如麥哲倫環球航行一樣!


這個想法挺大膽的,不過以旅行者一號的速度,是飛不出我們可觀測宇宙的呢!

對於題主的想法,有一部電影正好詮釋了這個問題,科幻系列大片《星際迷航1—無限太空》。



電影劇情簡介:星曆7410,星際艦隊的進取號,在一未知星雲處,遭到未知生命的進攻,進取號完全沒有還手能力,然後進取號上的一位女領航員埃莉亞被對方劫持。經過一番波折,柯克船長帶領船員揭開了謎團,真相讓他們大吃一驚。
原來未知生命,正是二十世紀末,人類發射的旅行者6號(實際並不存在),旅行者6號經過幾百年的航行,被捲入未知蟲洞,並被未知的高級生命捕獲,高級生命賦予了旅行者6號智慧,現在旅行者6號回來探尋它的製造者,就如人類探尋自身的製造者一樣!



以上只是影視作品的大膽想象,實際當中,旅行者1號要是再飛回地球,那絕對是驚天動地的消息:

(1)有可能是遭遇未知蟲洞,然後蟲洞的另一邊通往太陽系;

(2)也有可能是被其他高級生命改造,如《星際迷航》描述的一樣;



不過這作為科學幻想就行,不能當真的,旅行者一號的速度實在太慢太慢了,根本飛不出我們可觀測宇宙,甚至連銀河系都飛不出!



艾伯史密斯


這只是一個理論設想,人生在世包括人類在世是無法驗證這個的。

因為宇宙太大了,現在可視範圍就有930億光年直徑,不可視範圍如何沒人知道。也就是說按照現在的可視範圍來確定宇宙就這麼大(忽略現在還一直在膨脹的問題),旅行者1號按照光速運行,也要等到930億年後才有可能回到原點,這還是走的直徑。宇宙的壽命有多長?有930億年嗎?沒人知道。

這種歸去來兮的說法是根據廣義相對論時空彎曲理論,這種理論認為宇宙不是平坦的,而是在時空中扭曲的。

宇宙是有界無邊的,你看起來再走直線,實際上是在引力場中走曲線,在宇宙中你永遠走不到邊,就像在地球上行走,你永遠也走不到邊,最終會走回遠點。地球在宇宙中太小了,現代科技已經將人們送上了太空,看到地球就是個球,就知道這個道理。古代人們看不到地球是個球,一直沿著直線走,永遠走不出地球,最終迴歸原點,會怎麼想呢?

人類雖然無法驗證旅行者1號會不會歸原點,但人類的想象是無限的,可以海闊天空的假定。

那麼旅行者1號歸去來兮證明了什麼呢?當然證明了宇宙有限無邊的道理,證明了時空彎曲的道理,或許還證明了莫比烏斯環的道理。就是這樣,大家一起來吧,在太空中讓我們的思維盡情的漫步,是一個多麼愜意的事情。

你對這個事情怎麼看呢?歡迎理性討論點評說出你的高見,謝謝啦......


時空通訊

宇宙是閉合有限的。

對於題主所說,旅行者一號,要是一開始就是嚴格按照直線飛行,若干年後它不但能回到太陽系,甚至還能直接回到出發點。

關於這點,實際上廣義相對論的要求。因為從愛因斯坦的引力場方程出發,這樣的結論是必然的。但是這個結論還是讓人吃驚,

因為在我們的觀念中,一條直線,那就應該是直接橫貫宇宙,能在宇宙的邊上留下兩個端點,怎麼就能回到起點了?

一些簡單的例子幫助理解,我們中學都學過立體幾何,都知道座標軸是三個,通俗的來講:就是長寬高。並且我們所謂的三維空間,也可以用這個表示,似乎空間中的任意一點都可以表示。

好的,我們就從座標軸開始理解,一根座標軸那就是代表一維

,在這個世界裡,生物對世界的理解只能是有個點;而要理解自己的世界是一條線,那就需要從二維(兩條座標軸)世界去看;而問題又來了,二維世界裡的生物是察覺不到世界其是個平面的,這時候就需要從三維(三條座標軸)世界去觀察,其實我們人類平時所看見只是一個平面的像而已,只是大腦處理過了,“騙”我們看到的是三維圖像。

但是說到這裡,似乎還沒有和題目有什麼關聯啊?下面就是重點,從相對論出發,任何質量物體都會導致時空的彎曲,那麼如果這種事發生在一維,二維的世界會怎樣呢?是不是有一種可能性:一條線變成了閉合的環,一張面變成了閉合的球面,這個時候如果我們一直往前飛,那勢必會回到起點,就和沿著經線或者緯線飛一樣。

可以考慮莫比烏斯環和克萊因瓶

那麼現在回到我們的三維世界,四維時空,宇宙中質量的分佈導致了宇宙變的閉合,根本沒有邊。那麼我們的旅行者一號回到太陽系只是個時間問題了。


賽先生科普

明白題主想要問什麼,但實際上這並不能證明宇宙有限無邊,只能說明它是被其他物質的引力拉回來了。要想證明宇宙是有限無邊的,還必須要有大量的觀測數據支持和宇宙學理論的進一步發展。

這個問題忽略了兩點:

第一點是選什麼參考系?最簡單的想法是選擇太陽-恆星參考系,那麼很顯然,這個參考系並不是那麼的好,因為就連太陽都在繞著銀心轉呢。實際上無論你選擇什麼參考系,都不能保證旅行者號回來的時候是不是真的回來了。就比如我坐火車你坐飛機都從上海出發去北京,到了北京相見的時候還是原來的地方嗎?廣義相對性原理指出,沒有任何特殊的參考系。請記住:由於等效原理(引力場和加速場局部等價),就連慣性參考系都無法定義!更別說“回來”了。

第二點,也是至關重要的一點,那就是如何定義“直線”,學過廣義相對論的都知道,四維時空中早就沒有直線的概念了,因為就連路徑最直的光都會被“彎曲”。取而代之的是測地線(老的教科書上叫短程線,但這個翻譯不準確),也就是四維時空中兩點的最短路線,短程線不直的原因是引力(廣相中引力就是時空彎曲),也就是物質能量的分佈。在宇宙空間中,根本不知道前進方向是不是沿著所謂的直線;反而是熄火,除引力外不受任何推力,這樣的前進路徑才是短程線,更有意義。

還有就是有限無邊並非只有超球體這一種拓撲結構,常見的還有像甜甜圈那樣子的環形結構,以及類似於莫比烏斯帶的克萊因瓶結構,這些都是有限無邊的例子。由於規範自由,符合廣義相對性原理的場方程不止愛因斯坦提出的那一個(例如加一個宇宙項也是符合的),它的形式在是太多太多了,放到宇宙尺度上講就更是如此了。就目前的理論來說,不管是有邊還是無邊,這些拓撲結構都是可能的宇宙形狀。

綜上,如果旅行者號歸來,基本是由於太陽或者其他星球的引力把它拉回來的,並不能證明宇宙有限無邊。現代宇宙學由霍金開始,引入廣相作為工具,才剛剛起步,還有很長的一段路要走。個人認為除非先搞清楚暗物質暗能量是什麼,完善場方程(或者乾脆推倒愛因斯坦重新構建引力理論),才能繼續發展宇宙學,認清宇宙拓撲結構,否則可能性太多了。


戴一兵--大餅🥞

首先,它在非巧合的情況下是不可能飛回來的。原因如下

1.速度,他的速度很慢。16.7公里的速度可以擺脫太陽但絕對擺脫不了其他更大質量的天體,比如銀河系的核心或是其他大質量的恆星。結果就是衝著這些大質量天體一頭撞上去。屍骨無存!

(旅行君:媽媽,外面的叔叔阿姨跑得都好快呀,好熱情!好喜歡

媽媽:危險,快回來!!!

旅行君:........)

2.方向,假設它解決了速度問題,它是光速在前進。按照愛因斯坦的理論,這是最快的速度。這樣仍然有可能會被改變方向。因為光線也會被大質量天體改變方向。而且還要運氣夠好,不會撞進黑洞的視界。如果撞到,光線都跑不出來,別說它了。

3.能源,速度和方向的問題都解決了。那麼好,旅行者不會碰到影響它方向的天體。他的光速如何保證。他會被途經的各種星系減速。所以他要不斷的加速,不然等他降速到某個星系的逃逸速度之下後就悲劇了。另:有人說,他的核電池問題。核電池只是給旅行者的電子設備用的。不是給發動機用的。發動機都沒有推進劑了。有電有什麼用。雖然現在有不需要工質的發動機快要發明出來了。但旅行者可沒這福氣。

其次,就算它飛回來了,也未必能證明什麼

1.巧合,大家玩過windows下的彈珠遊戲吧?旅行者在被各種天體牽引下甩回來了。這種情況下,只能證明旅行者號運氣夠好。它是不是該去買彩票了?

(旅行君:我回來了!

媽媽:兒子辛苦啦,路線圖拿回來了麼?

旅行君:給!

媽媽:我倒,這是毛線!!!)

2.解決了上述三個問題,並且符合題意的飛回來了,那麼會有兩個結果。一是沒有減速,那麼人類就觀測不到它也就證明不了什麼了。

二是減速了或者觀測到了旅行者號,那麼既然人類已經可以造出這樣的飛行器了。科技已經相當發達了,還需要它來證明什麼麼?該證明的已經都證明了。

3.如題主所說 在符合題主的限定的情況下,它飛回來了。那麼又能證明什麼呢?要知道宇宙中的天體都是在不斷的運動中的,旅行者號沿著莫比烏斯環(可以參考本題第一個回答者的答案)回到原出發地的時候。地球還在原來的位置上麼?按題意就這麼巧了。碰上了。那麼又如何知道太陽系是通過莫比烏斯環還是在沒有莫比烏斯環的太空中繞了一個大圈回來的呢。這裡只是分析一下論證過程中產生的二義性。也許還存在其他人類未知的物理規則。這就不多說這個了。存在太多的未知性的情況下是證明不了什麼的。

綜上,首先回不來,再次回來了也證實不了什麼科學猜想!不確定性的因素太多,而人類的理論儲備太少。就像你知道了1+1等於2,就想證明根號二等於多少一樣。


藍沙緣

暫且認為題主說的是直線,那麼旅行者一號就沒有可能飛回太陽系了,所以題目中所說的一直向一個方向飛應該不是直線。


那麼我們只好來幾個假設目標方向,首先假設旅行者一號的方向與銀河系中心相反會如何,會飛出銀行系嗎?答案當然是否定的,旅行者一號速度僅僅是每秒十幾公里,這樣的速度根本沒有可能飛出銀行系。


那麼如果旅行者一號向著銀河系中心會如何,有沒有可能返回太陽系呢?答案依然是否定的,隨著越來越接近銀河系中心,恆星會越來越密集,還沒有到達銀河系中心就會被某個天體捕獲,根本沒有可能回到太陽系來。

只有旅行者一號飛出太陽系的引力範圍,它一定會進入另一個引力範圍,由於旅行者一號只能以慣性飛行,它無法決定自己的命運,一次它最後只會被某天體捕獲。

結論只會證明萬有引力在宏觀世界的決定性影響力,另外可以證明第三宇宙速度是否準確。


九心逍遙

這或許是宇宙“有限無邊”理論的最好證明。事實上,根據愛因斯坦相對論的時空宇宙觀,可以推導出我們的的宇宙很可能就是“有限無邊”的,宇宙有大小,但沒有邊界!

宇宙,簡單來說,萬事萬物的總和,物理學上講就是時間與空間的集合體,而愛因斯坦的相對論讓我們知道時空結構並不是平坦的,我們周圍的物體會影響時空結構,造成這種結構的彎曲,摺疊,甚至撕裂!

所以嚴格意義來說,我們平時看起來在走直線,實際上是沿著時空結構在彎曲地行走,路線取決於時空本身的結構,這點我們是感覺不到的,因為我們本身就處在時空結構中!

所以正去題目中所說,如果旅行者1號一直沿著一個方向飛(實際上不可能是一個方向),若干年後它會在有一天回到地球,只要它飛的足夠遠,時間足夠長,總會有那麼一天!

就像我們在地球上的感知一樣,看起來是朝著一個方向走,但如果一直走,終有一天你會回到出發點。而古人認為如果朝著一個方向一直走下去,會有掉下去的危險,現在想想或許你覺得很好笑,但如果你在古代,你也會有那樣的想法,生活空間的侷限性造成我們認知的偏差!

或許這一句話來概括比較好,那就是宇宙沒有盡頭,但也並不是無限的,假設說宇宙有盡頭,那盡頭就在你出發的地方!


宇宙探索

首先你光年的單位用錯地方了!其次飛船能夠飛回來,恰恰證明宇宙不是球體!因為球體是封閉的,存在邊界!那麼宇宙應該是類似莫比烏斯環帶一樣的結構!是封閉連續的時空!在三維的世界裡應該像是萊因瓶,但是我的腦子實在想象不出,這模型到底是這麼樣的,網傳的得模型都是存在不合理的!所以很難想象這樣的一個時空!我寧願多看看莫比烏斯環帶!

那麼問題來了,既然能夠飛回來,就說明時空是連續的,這裡不再解釋說明時空為什麼是一體的!那麼時間也是連續的!那麼我們活著還有什麼意思,所有的事情都是週而復始!如果這個宇宙無限小,時間循環無限短會怎麼樣!會不會我打這片內容都沒打完,我又開始在從頭打了!


Edward781929

宇宙有限無界。

如果旅行者一號若干年後飛回太陽系,那麼我們的宇宙可能是有限無界的。


以上是我的簡單回答,祝好。


黑洞家的鏟屎官

這個問題提的既很具體現實、又很浪漫遐思。

從目前現實形勢看,包括科學界和全人類都覺得旅行者一號只能以每秒16.7公里速度(即第三宇宙速度)向太陽系邊緣繼續發揮他的功能和使命,但時間不會維持太久,因為核電池繼航力不能為旅行者一號再提供源源不斷的動力。這是主因之一。其次,旅行者一號的名字和功能在太空主要用途是探測,到目前為止,人類還沒真正得到旅行者一號實際有價值的信息,比如,發現類似地球的文明星球、UFO和有生命特徵的信息等。發現有生命、文明的星球是探測器重中之重的任務。

從浪漫角度分析假設,如果旅行者一號不間斷的一直飛行穿越太空,若干光年能回到地球,那麼,就是遇到比地球和人類更發達、更文明、更進步的星球和物種。最少達到第二科技文明階段,可以掌控整個太陽系的水平或更高級。因為,旅行者一號對人類目前科技水平來說,既是飛最遠的探測器,也是人類最高科技水平的縮影,在探測器裡有張光碟,刻著人類在數學和音樂領域的精華。但是,對於外星文明來說,旅行者一號其實就是一隻風箏在太空飛行一樣。如果,能讓旅行者一號安全返回地球,對人類和科學界未來戰略的探索認知影響將是顛覆性的。定論有以下3種,①茫茫太空有比人類更高等智慧的物種和可宜居的星球,這是人類最重大的願望和勝利的開端,也是顛覆性認知的突破和跨越。②說明外星文明是善意和願跟人類走親戚交流溝通和援助人類。③暗示人類未來科技的走向改變,要怎樣大突破、大跨越指明方向,併為人類未來發現更多系外文明、大規模移民和永久定居外星球提供源源不斷探索求知的新理論、新方案、新現實、新驗證打下堅實的基礎和前提。謝謝!知彼知己ZPZJ/2017.12.23


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