假如現在發明出速度達到一秒一光年的飛行器,能發現宇宙的邊緣嗎?

你的益達520


一秒鐘一億光年的飛行器,做夢都想發明出來。儘管這樣是違背相對論原理的。在相對論的描述之中,任何信息的傳遞不能超越光速,包括質量和能量這些信息。但是,我們不用去管了,既然是提問,何不幻想一番?

如果真有一秒一億光年的飛船,能不能到達宇宙的邊緣呢?我們要明確一個概念,宇宙有沒有邊緣?

對於宇宙的大小,有幾種理論,第一種是宇宙無限大,第二種是宇宙不是無限大,但是非常大,而且有邊緣,第三種是宇宙有限無比。第一,第二種理論,那屬於哲學。哲學允許提出任何假設,不限制想象力。

如果宇宙無限大,那麼在概率上就會重新一些不可思議的東西。比如,在遙遠的地方,恰好有一個一模一樣的地球。雖然這個可能性很小 但是概率只要大於0,在無限的宇宙之中就可能存在。那麼,宇宙是不是無限大呢?至少目前科學界不太相信。

第二種,宇宙是非常大,但不是無限大,而且有邊緣。我們可觀測宇宙的直徑是930億光年,而依據膨脹係數和宇宙年齡修正計算出來的數值,宇宙的直徑很可能比930億光年大上一倍有餘,那麼肯定是“非常大”了。如果是這樣,飛船有可能接觸到邊緣。邊緣又是什麼呢?是高能量的結構嗎?

第三種,有限無邊。這是目前主流的理論,當然也有一部分哲學的成分在裡面,我們還不能完全證明她。如果宇宙是有限無比,那麼宇宙的拓撲幾何機構就是封閉的。如果飛船速度夠快,一直這樣飛,就一定會飛回原本出發的原點。如果人類真的可以製造這樣的飛船,一定會去做環宇宙飛行,來驗證一下假設。

此外,還有一種可能性,突破了光速,會不會有概率上在“時間”上掉落。比如,飛船會不會被某種物理機制影響,在一定概率上掉落到另外的時空?甚至飛船會掉落到宇宙剛剛誕生不久的時空?相對論是否認這種看法的,但是會不會有其他的理論可能呢?


懷疑探索者


光年,光飛一年,你飛一秒,這是質的飛躍。

也就是說,從這裡飛到距離我們最近的大星系仙女星系只需要254萬秒,也就是705.5個小時,看樣子很快很快嘛。

但是這樣嗎?

如果是去往NGC 5457星系呢(俗稱風車星系,因為它的外形形似風車),它距離地球2100萬光年,所以這艘飛行器開過去需要2100萬秒,也就是5833個小時,也就是243天。

2100萬光年是挺遠的,但是在宇宙的尺度上,並不遠。

如果去往10億光年之外呢?

飛行器需要10億秒,也就是31.7年。可是我們人類可以觀測的到的宇宙範圍半徑就在465億光年了,飛行器飛出這個可觀測範圍需要1474.5年。

科學家目前不清楚宇宙的實際範圍到底會有多大,但若是以題主的這個強制條件來看的話,雖然不快,沒有瞬移快,但是也不慢了,畢竟只需要千年的時間就可以衝出可觀測宇宙。

如果宇宙有邊緣的話,那麼駕駛這樣的飛行器飛行一萬年的時間是有可能飛到宇宙邊緣的。

如果飛到了宇宙邊緣,由於宇宙的邊緣正在發生著超光速膨脹,在最邊緣的那裡可能會超過你的飛行器的速度,你可能會看到這樣的畫面,你的這一頭是繁星點點的,而那一頭則是無盡的黑暗。

這種飛行器未來會有嗎?

可能會有,如果人類真能夠抵達高維,那麼從高維中是可以在任意時間任意地點出現在三維世界中的某一處,這看起來與傳說中的瞬移差不多。

個人淺見,歡迎評論!


科幻船塢


每秒1光年,這種飛行器沒辦法坐人的,人體根本沒法承受。公共汽車坐過吧?起車的一瞬間人會有推背感,嚴重的時候甚至差點向後摔倒。所以飛行器即使能飛那麼快也只能緩慢加速,超過一定的G力人的頸椎會折斷,骨骼,內臟都承受不了。起飛一瞬間人就變成骨肉分離了。相反到達目的地的時候也需要緩慢減速。這個過程需要多久我沒法計算。可以想象以這麼快的速度飛行,想必會很顛簸,而這種顛簸,人體能承受嗎?飛船能承受嗎?我看未必。況且太空中空氣及其稀薄,飛船要以什麼樣的方式加速,減速?以現有的認知,要實現這樣的加速減速需要有反向的作用力存在,而普通的推力火箭發動機在沒有空氣的情況下,如何燃燒?即使能燃燒,又作用於什麼實現它的推力?這個過程需要多大的能量?而需要攜帶多少能量才能滿足這麼大的需求?即使發明了一種超濃縮的能量儲存方法,我想即使把地球的全部能量耗幹了也不夠達到那麼大的速度,飛行那麼長的時間。所以我認為,只能依靠飛船在真空的情況下自行加速。而有一個新的問題存在,愛因斯坦好像說過,光速是無法超越的,一旦超過光速,是不是會造成時空的扭曲?而時空扭曲後會發生什麼?亦或者發生時空扭曲後我們是不是可以以一種方式或者計算,依靠其規律,我們可以想去哪裡遍能去哪裡?要是那樣的話,根本不需要一秒鐘飛一光年那麼遠。我們只需要一秒鐘飛超過一光秒的速度,也就是超過光的速度,就會引發時空扭曲現象,我們想去哪裡就去哪裡。而以現有的技術超過光速也是達不到的,耗費的能量也是驚人的。我認為未來提高人類生產力的最重要一項就是學習的速度,假如未來科技非常發達,需要學習的知識會變得越來越多,即使有了學科分散知識,我們的學習時間也會越來越長,等到學習時間等於人的壽命的時候,人類就會停止進步。除非能改造人體,使人能迅速學會所有已知的知識。然後人才會有更多的時間進行創造性思維。人造人是一個可能的途徑。讓人體跟計算機相結合。而不是單純的機器人,因為人和計算機結合的產物,其本質依然是人,依然屬於同一種族,不存在彼此歧視或者仇視對方的可能。有了這種改良人類的幫助,我們才有未來無限的可能。所以我的結論是,想要實現那麼多不可能,實現人類遠大的抱負,無限膨脹的野心,首先要改變自身,改造我們自己。以上是我的部分觀點,望指正。


mjjizhi


一秒一光年,已經是光速的3千萬倍了。如此快的速度,只需要1459年的時間就可以達到可見宇宙的邊緣。至於到達整個宇宙的邊緣,那就得看整個宇宙有多大以及宇宙邊緣的擴張速度了。



不過,就以目前我們掌握的宇宙信息來看,大概率是可以達到整個宇宙邊緣的。我們的宇宙誕生於138.2億前年的一次奇點大爆炸,之後宇宙有過一段時間的超光速擴展,即暴脹階段。也正式因為這次暴脹,才促使我們的宇宙僅僅誕生了138.2億年,大小卻已經超過了920億光年(可見宇宙大小)。



宇宙暴脹結束之後,雖然仍在加速擴展,但擴展速度卻比較慢了。大部分區域的速度都是小於光速的,只有宇宙邊緣的速度可以達到甚至超過光速。當然了,這種超過光速的速度並不高,因為哈波常說並不大。所以,我們以光速3千萬倍的速度向宇宙邊緣航行,大概率是可以達到宇宙邊緣的,只是時間比較久而已。可能需要上萬年,甚至上億年。



當然了,常規的超光速在我們宇宙中是不允許的,但是利用曲速引擎是可以實現超光速飛行的。這種形式的超光速利用的是壓縮和伸展空間進行的飛行,所以並不違反相對論也不會導致時間膨脹效應。只不過即便是一秒一光年的速度,想要達到宇宙邊緣需要的時間也極其漫長。相對於人類百十年的壽命,如此長時間航行,真的需要極大毅力,像愚公移山一樣世世代代飛行下去才行。


科學探秘頻道


大家都在談宇宙有多大,一秒一光年得飛多久,用上加減乘除努力計算,而忽略了相對論原理帶來的實際情況。目前來看,有兩點是不可忽視的:

1.其實只要能達到標準每秒30萬公里,不需要一光年,你自己在有生之年肯定能到宇宙盡頭,根據相對論原理,當你的飛行器達到絕對光速時,飛行器與外面的參照系的時間相對發生停滯,這時不管外面時間過去多久,在飛船裡的你就是一瞬間,宇宙讓你到達宇宙邊緣也是分分鐘的事,只是當你達到或超過絕對光速時,你可能看不到宇宙中光成像的實物,在你眼中的應該是一片片與你平行或向後退的光線。

2.如果要讓你和你乘坐的飛船加速到光速(不用超過),估計把宇宙中的能量都彙集起來都不夠,E=MC²就可以算出,一艘飛船加你至少半噸以上吧。還有,即使有方式讓飛船達到了標準光速,估計你得把地球人害慘了,一個半噸重飛船達到光速那一瞬間,能量衝擊會摧毀整個太陽系及相鄰恆星系。

所以,不要去過多思考這問題了,會把人想暈想得脫離現實的,明天的菜米油鹽醬醋茶才是王道!




愛旅遊的靜哥哥


一秒一光年?這在現實情況中顯然是不可能的,因為這已經違反了整個宇宙的基本原理。

那如果我們假設真有一秒一光年的飛行器,到底能不能發現宇宙的邊緣?在我看來依舊是不能。

宇宙有多大?

宇宙有多大這是很多人都在問的問題,而有些人知道可能會說宇宙差不多是一個460億-470億光年為半徑的範圍。這句話其實也沒錯,但是我們需要了解的是這個概念只是可觀測宇宙的大小。


為什麼叫可觀測宇宙大小呢?因為對於人類來說這個範圍的宇宙就已經是人類觀測的極限了,在遠的話人類就已經無法看到了。因為光的速度已經不能追上空間膨脹的速度了。

當光在不斷前行的過程中,空間也不在膨脹,並且這個膨脹速度是可疊加的,當離我們足夠遠的地方空間膨脹速度超過光速的話,就意味著光線永遠不可能到達我們的眼中。

宇宙邊緣

其實對於宇宙真正的大小,形狀現在都沒有確切的說法,甚至還有人認為宇宙是沒有邊緣這一說法的。

所以哪怕一秒一光年光是走到可視宇宙邊緣都要4.6億年,況且我們也無法知道宇宙到底是什麼狀況。


科學認識論


狹義相對論不允許飛行器的局域速度超過光速,更何況是這種每秒一光年遠超光速的速度,這個速度高達光速的三千多萬倍。但另一方面,根據廣義相對論設想出的曲速引擎在空間中的運動速度可以超過光速,甚至還能利用蟲洞瞬間跨過巨大的空間。曲速引擎和蟲洞還只是停留在理論階段,目前根本不可能實現。

如果真的能夠發明出每秒行進1光年的飛行器,只要一個月的時間就能飛到250萬光年外的仙女座星系;只要不到1500年的時間就能飛行465億光年的距離,這是目前可觀測宇宙的半徑。雖然如果給予足夠的時間,這種超高速的飛行器可以飛到極為遙遠的地方,但能否發現或者抵達宇宙的邊緣不得而知。

465億光年外並不是宇宙的邊緣,那只是可觀測宇宙的範圍。距離我們更為遙遠的地方,還有更為廣闊的不可觀測宇宙。至於宇宙的不可觀測部分有多大,目前完全不知道。

有一種可能是,宇宙的不可觀測部分無限延伸,宇宙的大小是無限的。因此,無論速度多快,飛行器都不可能抵達宇宙的邊緣。

另一種可能是,宇宙的大小是有限的,但卻是無界的。這意味著無論在宇宙中以多快的速度運動,飛行器也不可能飛到宇宙的盡頭。而如果宇宙的幾何結構是閉合的,飛行器終將會飛回起點。

還有一種可能是,宇宙存在盡頭。雖然宇宙正在加速膨脹,使得足夠遠的星系會以超光速遠離而去,但這種飛行器的速度遠遠超過空間膨脹的速度,所以它是能飛到宇宙的盡頭。


火星一號


首先你所說的一秒一光年的飛行器,這個還真有可能,都知道我們大宇宙是四維時空,最高速度也就是光速。

但是我一直相信有反物質存在,光速只是四維和五維空間的分界線,在五維空間光速只不過是最低速度而已。

目前可視宇宙半徑470億光年,47000000000÷(60×60×24×365)=1490.36年。1490年後之後你就到達可視宇宙邊緣了。但宇宙有邊緣嗎?


所以你說的宇宙邊緣應該不可能,因為宇宙是無界的,小小螞蟻就敢說宇宙的邊緣,簡直就是沙漠找沙子,如果真能達到這個速度,我們所謂的宇宙只不過是他們眼中的沙子而已,就像我們如果生活在一維空間是一個線,那麼他們應該生活在二維空間是一個面,他們的宇宙相比於我們的宇宙大了無窮多!!

所以說人類這種渺小又短暫的生命體沒必要去了解宇宙這些東西,傷腦子!哈哈😄😄


宇宙萬物說


答:這個很難說,超過光速後,是否存在另外的物理定律,是當前科學無法解釋的;但是以每秒一光年的速度離開地球,大約1500年,就可以讓你走出可觀測宇宙範圍。


每秒一光年的速度,也就只能靠想象;宇宙大爆炸模型,是當前解釋宇宙演化的最好模型,也被眾多天文觀測所證實;如果宇宙大爆炸理論正確的話,我們宇宙是沒有邊界的,宇宙是一個“有限無界”的模型。

天文觀測已經表明,我們宇宙誕生於138.2億年前,目前可觀測宇宙直徑大約為930億光年,超過可觀測宇宙發出的光,還沒有足夠的時間到達地球。


如果能發明一種飛行器,速度可達每秒鐘一光年,既是9.46萬億公里每秒,那麼在不考慮宇宙膨脹的情況下,橫穿我們整個可觀測宇宙需要2947年。

但是問題在於,我們宇宙的實際大小還無法得知,或許比我們可觀測宇宙還要大數億億倍,也是完全有可能的,那麼你的飛行器別說發現宇宙邊緣,就連在宇宙中走一圈都要花上數億億年。


如果考慮宇宙膨脹效應,目前可觀測宇宙兩邊的相對膨脹速度已經超過了光速,如果實際宇宙更大,那麼退行速度可以一直增加,直到超過飛船的飛行速度。

超光速和當前物理學不兼容(主要是相對論),所以在超光速的情況下,是否會造成某些奇妙的物理現象不得而知,比如是否會超越我們四維時空,進入高維空間等等。


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艾伯史密斯


首先這個速度是不可能達到的,而且也不需要這麼高的速度。如果你需要達到宇宙的邊緣,就是現在測量的直徑93,000,000,000光年左右,要足夠接近光速,以自己為參考系,你就很快可以遨遊整個宇宙。

假如你的速度v 是光速c的99.9999999%(小數點後面七個 9)。從地球飛到三體星,距離為4.2光年。相對於地球來說,你經過的時間是4.2年。利用洛倫茲變換,t=4.2年*sqrt(1-v*v/c/c)=98秒。這是小數點後7個 9的情況,99.99999999%(小數點後面8個 9)的話只需要31秒,9個9只有不到10秒。

但是相對於93,000,000,000光年,直徑的宇宙來說還是太慢了,有生之年你評價這個速度還是無法穿越整個宇宙我們考慮的在極端一點,你是光速的我99.9999..999%然後有30個九,930億光年需要7分鐘。


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