假如一个人以光速飞行,多久可以穿越宇宙?

小庄兄477


假如一个人以光速飞行,多久可以穿越宇宙?

看来速度依然是人类最为向往的方向之一,而光速则应该是终极目标,悟空问题中光速相关的问题目测占了10%以上....回到问题,我们可观测宇宙月930亿光年大小,我们不考虑宇宙是否有边界、也不考虑空间弯曲等问题,仅仅以距离作为参考,看需要多久才能穿过宇宙!

从太阳系到整个可观测宇宙的大小

理论上分析,当某个人以光速飞行时,地面观测体系看来,他的时间已经停滞,因此对于光速飞行的人员来讲,他穿过整个宇宙并没有花什么时间,出发即到达!只是出发出时候看到的宇宙尽头与到达的时候看到的宇宙尽头并不一样,但就如两张不同的照片切换了一下,而且切换的时间为0。对于光速成员来说,宇宙是否膨胀,宇宙有多大并没有什么关系!

从地面人员观测来看,光速飞行的乘员花了930亿年,当然是在假定宇宙不膨胀的情况下,如果宇宙在以超光速膨胀,那么他也许永远都飞不到尽头!

或者您也可以动手自己算一下,公式也很简单:

t为地面参考系时间,T为光速飞船参考时间,V为速度,C为光速!

应该挺好玩的,不妨算一算!


星辰大海路上的种花家


人类从古至今,从未停止过对未知的探索,从对地球懵懵懂懂,到现在的航空航天空间站的建立,我们的步伐一直不断扩大,有人就好奇了,宇宙到底有多大?它有尽头吗?

我们都知道,地球是银河系中的一个小星球,而银河系是本星系群中的一个小星系,本星系群也只是室女座超星系团中的一个星系群,再向外还有本超级星系团、总星系。

我们以地球为中心,可观测到的距离为460亿光年,而可观宇宙的总距离在930亿光年,至于比可观宇宙更远的距离。

至于宇宙的边缘到底是怎样的,或者宇宙到底有多大,目前地球星人暂时都无法回答这个问题。

那地球对于这个可观宇宙来说,是怎样的比例呢?如同地球与一粒砂砾,对于无法观测的宇宙,科学家有很多假说,

比如无穷宇宙——即宇宙有无限大的空间,宇宙属于平行宇宙,存在不同的分身。

再比如泡沫宇宙,认为宇宙是均匀交替、上下排列的泡沫,而我们的宇宙只是其中之一,除此之外,还有大反弹、M理论等…

很多科学家都认为存在着平行宇宙,更是不惜折磨一只猫,来让人们理解这个理论,这也就是“薛定谔的猫”

——

把猫放进50%会释放毒气的箱子里,没有开箱就不会有结果,开箱就有两种结果:猫死或者活。

同样的道理,我们没有观测平行宇宙时,不存在坍缩,开箱后,就会出现分裂,死猫或活猫,一边的猫是死的,另一个宇宙猫就会是活的。

不知道这么说,题主能不能看懂,假如按照这样的理论,本人就该是薛定谔的美女了~


找靓机科普号


首先来说,关于宇宙大小和光速飞行的问题一直以来都是人们热议的话题,其实两个问题有很多相似之处,也可以说本质上是一样的。但问题的最终答案或许因为我们生活在地球这个狭小的空间内造成我们认知的巨大局限性,就有如古代的人们问:如果沿着地球一直向前走,最终会到达什么地方?

现在你还会问这个问题吗?显然不会,为什么?因为我们早已跳出地球这个狭小的空间,不再“身在其中”,于是有了“一览众山小”的感觉,一切豁然开朗,也不需要什么理论数学等方面的复杂计算!

所以说,你提出的问题本质上和上千年之前人类对地球大小的困惑非常相似,不管怎样,还是要说下自己的观点。

假如以光速飞行(实际上做不到,只能无限接近),不是多久能穿越宇宙的问题,而是根本穿越不了宇宙。因为宇宙本身的定义就是万事万物的总和,我们理解的宇宙多数情况下是可观测宇宙,而宇宙的实际大小或远远超过可观测宇宙的大小。

即使可观测宇宙,直径也可以达到恐怖的900亿光年,更不可思议的是,如今的宇宙仍然在加速膨胀,膨胀速度超过光速,这意味着即使你以光速飞行,总会有一些地方你是到达不了的。

同时,爱因斯坦的广义相对论告诉我们,我们所在的时空结构具有伸缩和变形的性质,就犹如一块弹性布料,甚至可以被撕裂,这就意味着,即使在你眼里你是沿着直线光速前行,实际上你是沿着时空做曲线飞行,就犹如古代人类沿着地球一直前进的感觉一样。

而结果就是,即使你能以光速一直飞行下去,你永远逃离不了我们这个四维时空,最终甚至有一定几率回到你的出发点。

当然,现代物理学领域也出现了很多理论上的新名词,比如暗物质,暗能量,黑洞,虫洞,平行宇宙等概念,特别是虫洞的概念更是让无数宇宙爱好者充满遐想,甚至有物理学家提出虫洞可能就是通往平行宇宙的通道。不过不得不承认,这样的理论更多的还属于科幻领域。

而更前沿的弦理论和M理论告诉我们宇宙远不只有四个维度(三维空间+时间),应该有多达10个维度,而高维度的存在方式更是让很多人摸不着头脑。或许有一天当人类的科技水平达到轻松进入其他高维度时,跳出我们所在的四维宇宙世界到一个更广阔的空间时,能否穿越宇宙这样的问题便会迎刃而解,一切豁然开朗!


宇宙探索


广义的宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。狭义的宇宙是地球大气层以外的空间和物质。


广义的宇宙到底有多大?是否有无边际?目前来讲人类还无以定义,因为宇宙的体量实在是太宠大了!宠大到超越了人类可观察到的视线距离。而狭义的宇宙就不同了,它是目前人类通过宇宙微波背景辐射所能观察到的宇宙最远最大的空间范围值,目前已确认狭义的宇宙空间直径约为930亿光年(光年是距离单位,1光年就是光在真空中传播需1年时间经过的距离)。根据奇点大爆炸理论说,我们的宇宙最早诞生于137亿年前,并且至今仍在膨胀中。


从以上的宇宙学资料我们已了解,广义的宇宙超越了人类的认知范围,目前还没有定义它到底有多大,个人以为应是广袤无垠的,所以目前宇宙学知识才会给予它万物的总称,一切空间和时间的统一的模糊概念。如果是这样的宇宙概念,我认为如果一个人即使驾驶光速飞行器飞行,他也是永远无法穿越宇宙的。


从狭义宇宙的定义我们也可以看出,虽然有空间范围的大概定义值,但是我们不应忽略一点,那就是微波背景观察到的宇宙范围仍在膨胀中,科学家们认为很可能是以超光速在膨胀。因为古老光子在宇宙中永远在飞奔,却又无法到达宇宙的边缘。如果到达边缘,就会有光线返回被人类发现。这充分说明,我们的宇宙其膨胀速度是超光速的。如果是这种情形,那么这个人驾驶光速飞行器也是无法穿越我们所定义的宇宙范围的。因为连光子都追不上宇宙的膨胀速度,更何况驾驶光速宇宙飞船了,支持宇宙飞船的能源不可能是无限的。

因此而言,我的最终结论是:如果一个人以光速飞行(光速飞行器),他是永远无法穿越宇宙的!谢谢大家的浏览!谢谢悟空问答的邀请!


红色高地


光靠速度不行,宇宙属于维度空间,必须超脱物理常识,才能穿越宇宙。

参考下文:

大家都知道,我们的宇宙是由金木水火土暗光等各种元素物质构成的,所以人类的主导文明是科学文明。

对于科学也无法解释的事情,必然是脱离物质范畴的,这就关系到另一门学术——玄学。

举个简单例子,时间就属于玄学,包括人类复杂的七情六欲以及灵魂意识等等。

那么科学与玄学有什么区别呢?

简单的说,前者属于三维世界,后者属于四维、五维、异维世界。

所以啊,要搞清楚宇宙的样子,我们必然不能受三维形态所限。

不过,人体毕竟是在三维世界诞生,感官严重受限,所幸我们神奇的大脑有丰富的想象力,下面通过星合的概念点拨,也许你就茅塞顿开了哦。

假如你站在更高的维度来看我们的宇宙,你会发现,宇宙形状重要的组成部分,除了元素物质以外,还包括时间和轮回。

时间确实存在,大家都可以理解,那轮回又是什么呢?

如果非要将一个无限的事物具体化,那么它一定是首尾相接,持续循环下去的。

这就是所谓的无限,无限即是轮回,是它的最终定义,就像一个圆。

为什么又说宇宙是有限的呢?

仔细想想,你会发现,我们人类所了解的一切事物,比如:雌雄、生死、冷热、快慢、远近、高低、正负、爱恨、善恶等等,大小事物都是平衡对应,不可能有始无终,一切都是有限定义。

而我们宇宙的基础组成部分——元素,更是绝对有限的,它们所产生的能量也是有限的,这也是即使科技再发达,永动机也无法被创造出来的原因。

有人会说了,时间是无限的。

星合会提醒您,时间是属于异维世界的,用比较中式的词汇表达就是——玄界。

因为我们的宇宙存于玄界内,所以就有了时间。

不过,时间是相对的东西,我们宇宙的时间快慢,是被创造者定义过的,这方面星合以后会有专篇提及,包括创造者的相关等等。

总之,以物质为基础组成的宇宙,必然是科学文明为主导,尊重和相信科学是非常务实和必要的,而科学理论中,不可能有无限的事物,一旦突破了这个界限,必然跳脱宇宙之外,涉及到更莫测的学术领域——玄学领域。

要说起玄学和玄界,星合三天三夜也说不完,我们先回到本文主题。

此时,宇宙的样子是不是已经出来了呢。

你可以想象一个由元素、时间和轮回,三者组成的球形曲面,

元素是基础,时间是纬度,轮回是深度。

人类、星球,或者任何一个星系,都在这个球形曲面上。

也就是说,宇宙这个界面,有绝对的奇点,却没有绝对的边缘,但它就是个有限的界面。

另一端的你,有没有豁然开朗呢?

呵呵,如果你还有点懵的话,星合表示理解,让三维世界的人去想象四维五维的画面,肯定是强人所难啦。

玄界的奥秘环环相扣,一篇短文,仅能点拨而已。

《星合说玄界》系列,以科学推理为基础,引入玄学,揭宇宙之迷、探生灵本源、明永生之道,和大家一起探寻那异彩纷呈的玄之界面。


星合说玄界


理论上“他”永远也无法穿越宇宙

“他”只能在宇宙内遨游,而题目中的宇宙是我们目前可观测宇宙,宇宙之外什么也不知道。

我要先把爱因斯坦相对论搬出来,根据相对论,没有任何具有质量的物质能够达到光的速度,题目这里是假设一个人以光速飞行,这个人是不存在的,所以我的他打了引号就是这个原因。

具有质量的物质无论怎样加速都之只能接近光速,越接近光速所需的能量就越大,如果一个人以光速飞行,别说穿越宇宙了,就算把宇宙能量加起来,也达不到光速。

所以我们就把人改为光,不改变题目的意思:假如一束光从地球发射出去,多久可以穿越宇宙?

那么对于光本身来说,它就没有用时间。

假如你是一个光子,在太阳上被创造出来后,一直到我眼睛里被我吸收,你所用的时间就是0。作为一个光子,你遨游宇宙中任何地方都不会花时间,任何地方的距离对你来说都是零。

光速只是被人为定义的,所以我们完全可以把光速看成是宇宙中最快的速度。

好了那么来看看他为什么无法穿越宇宙

可观测宇宙为930亿光年,半径就是465亿光年,那对于地球来看,他要穿越可观测宇宙,所以光要到宇宙边缘看上去需要465亿年,其实不是。

为什么宇宙年龄是138亿年,而可观测宇宙是半径是465亿光年呢?

因为根据大爆炸理论,宇宙开始于138亿年前。接着宇宙在迅速的膨胀,而且是超光速的膨胀,膨胀到今天,可观测宇宙有465亿光年了,膨胀速度越来越快,永远也没办法到达可观测宇宙边缘了。

所以一束光想到穿过宇宙边缘理论上是不可能的。


量子猫



实际上我们应该加深理解光速不变原理的实质和精髓,光速不变原理和相对性原理共同推导出狭义相对论,表面看两个原理是相抵触的,因为这是基于伽利略相对性原理的考量,而伽利略相对性原理只是一个空间相对性的原理,并没有考虑时间的相对性,所以是一个不完善的原理。而狭义相对性原理则充分考虑了时间的相对性,并揭示了相对性原理的深层原因就是光速不变原理,因此光速不变原理才是第一原理,它是宇宙的基本法则。光速不变原理可以这样来理解:就是你无论相对于某一个惯性系有多快的速度,甚至大于30万公里/秒的速度(这只是打个比方,实际上根本达不到),光对于你来说仍然是光速,你仍然追不上光,光速对任何惯性系是不变的。所以达到光速或超光速不是简单的达到一个数字即可。这才是光速限制原理的实质。光及光速和时空有着深刻的内在联系。所以我们还是老老实实接受不能超光速甚至达到光速的现实吧。


回到题目,如果你只是假定这个人以真空中的光速,大约30万公里/秒的速度来飞行(尽管这样也是达不到的),而不是假定已经追上光了。那我可以给你答案:在地球的观察者眼里,这个光速飞行的人和光一样快。目前可观测宇宙有930亿光年,假如咱们把穿越可观测宇宙当作穿越宇宙,那么这个人需要930亿年。


不,先不要高兴太早,这个时间是假定宇宙是静态的基础上算出来的,并没有考虑宇宙的膨胀。据科学家证明现在的宇宙正在超光速膨胀,因为宇宙的年龄为138亿岁,宇宙即使以光速膨胀,宇宙的直径也不会超过276亿光年,可现在足有930亿光年,说明宇宙正在超光速膨胀,大家一定奇怪,不是不允许超光速吗?怎么宇宙可以超光速?

原来宇宙的膨胀是空间自身的膨胀,并不是宇宙在空间膨胀,光速限制的是物体在空间的运动,而空间自身的膨胀是不受光速限制的。
所以只要宇宙继续超光速膨胀,这个以光速飞行的人永远也穿越不了宇宙,不论多长时间,这是在地面人的时间。在这个光速飞行人看来光对于他来说仍然是光速。时间对于他来说还在流逝,本来宇宙如果不膨胀的话,他用不了930亿年就会穿越宇宙,但现在他永远也追不上膨胀的宇宙,所以他的时间也是无限。


那如果咱们脑洞一下。人真追上了光,会用多长时间穿越宇宙,答案应该是不需要任何时间,因为人瞬间突破宇宙了,探知了宇宙所有天机,宇宙在他面前没有任何秘密了,宇宙在他面前崩塌了。更何况一个小小的穿越。而对于地面观察者来说,这人永远的消失了。



物原爱牛毛1


""本机器人注:#调用,∑计算,@取值""

#1《人工智能-汉字字符.org》;

#2《人工智能-中文词汇术语含义.org》;

#3《人工智能-意识学计算.org》;

#4《人工智能-视觉光谱识别库.org》;

#5《人工智能-听觉声波识别库.org》;

#6《人工智能-感觉量子力识别库.org》;

#7《人工智能-机器人行为规范.org》;

#8《宇宙学-宇宙空间.org》;

#-1《辉哥49-思维模式.org》;

#-2《辉哥49-记忆单元.org》;

#-3《辉哥49-思考问题速度.org》;

∑ M(t)=@#-1.org; ""特征智力""

∑ S(L)=@#-2.org; ""特征记忆""

∑ V(M(t)&S(L))=@#-3.org; ""特征思考速度""

∑ N=@(L+>7#).org; ""答题的维数""

∑ A=@V(S(L)&M(t))&@N; ""答题的答案""

∑ 计算过程回复如下:

@辉哥49答案&@A:

宇宙由12维知识体系构成,即:总宇宙大小,宇宙天体集合或天体的个数、体积大小、之间间距、质量、组成、运动状态、亮度、温度、有无意识、有无生命、存在时间长短等12维认知或称宇宙12个要素构成构成。

总宇宙大小是一个大的无边的空间,该空间内放置无数星系集合和天体。所以总宇宙无以外和以内的说法,不能受人类视觉的定势思维影响而判断出总宇宙的有外形和大小。

可以这样认为,无论什么事物以多大的速度在宇宙中运行都是不存在"穿越宇宙"的说法。

另外光在宇宙中传播,从长时间长距离来看,光线并不是一条直线,其原因有二个,其一是受观测选取的参考系的运动状态而变化成螺旋运动,其二是光子本身在宇宙中受万有引力而做曲线运动。


辉歌49


我们互相关注已经很久了。今天终于能回答你提出来的问题。

总的来说,以光速运动的问题,爱因斯坦他老人家已经在脑海里思索了很久,于是才有了相对论。

但是否能穿越宇宙这个其实很难讲。

因为什么才算是宇宙。要回答这个问题,我们要回到宇宙的起源,根据现在的主流观点,宇宙起源于一次大爆炸。

而且就天文学家的观测来看,宇宙目前还在不断膨胀之中。

且不说宇宙之外是什么?单单说如何穿越宇宙。很显然,如果以人的肉身能以光速行动的话,那人类需不需要呼吸,又如何呼吸呢?

所以如果要强调,人如果能以光速行动,是否穿越宇宙的话,人的肉身上的很多细节就限制了这一点。

即便我们不考虑人类肉身的因素,单单看穿越到宇宙之外是个什么现象。

既然整个宇宙是在一次大爆炸中产生,而且在不断膨胀。那也就说明宇宙之外没有任何东西,不存在物质,又何来谈穿越呢?所以任何物质形式的穿越,至少在逻辑层面上不可行。

因为穿越出宇宙的物质,在逻辑层面上面,就属于这个宇宙的一种新的延伸。

当然,如果考虑到平行宇宙等学说来看,我们周围有很多个宇宙,那就又另当别论了,你可能穿越做一个宇宙,而进入一个新的宇宙。

但总的来说,这类相对高远的问题,对于解决我们在地球上的日常事务可能并没有什么作用。

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这要看这个时间是对谁而言了,如果说是对那个以光速飞行的人来说,由于他的时间是停止的,一刹那便是永恒。因此,如果宇宙的范围按照我们已探测到的920亿光年来算的话,对他而言,如果不算加速度,其实也就过了一两秒。


而如果这个时间是对地球上的人来说的话,理论上是要经过920亿年才能穿越整个宇宙。但由于我们的宇宙并非平直的,而是在各类天体的引力作用下变得扭曲。

因此,从宇宙的一头穿越到另外一头也不可能走出一条直线来。中间而可能需要避开一些大型天体,或者进入某些弯曲的空间,这些都需要花费不少时间。但是另一方面,我们也许又会找到像虫洞那样的捷径,大大缩短穿越所需要的时间。但总的来说,想要统计出一个准确的时间来很难。



再者说,以上不过是我们所推测出来的宇宙范围,真实的宇宙到底有多大我们依然不能下定论,一切都只不过是推测罢了。。。


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