假如现在发明出速度达到一秒一光年的飞行器,能发现宇宙的边缘吗?

你的益达520


科学的力量虽然强大,但它也只能在“宇宙规律”允许的范围内施展拳脚,比如宇宙规律允许我们把能量变成质量,但不允许我们超过光速


物理学作为最贴近宇宙本质的学科,一直以来其主要工作就是尽可能的发现更多宇宙规律并学会把这些规律应用到实践中或者转化为技术。牛顿当年就是发现总结归纳了万有引力定律这一“宇宙规律”,而后天文学家们用万有引力定律预测天体运行并获得成功,今天的科学家依旧要用到万有引力定律来让航天器用“引力弹弓”加速或者减速。

目前对光解释最透彻的是量子力学,而对“光速”理解最深刻的则是爱因斯坦的“狭义相对论”,而在狭义相对论中因为质能相当所以有质量的物体在加速时质量会增加,进而在速度达到光速前质量就变成了无限大。


所以爱因斯坦才说“静止质量不为零的物体运动速度不能达到光速,信息的传递速度不能超过光速”


一秒飞行一光年的飞船明显已经超光速好多倍了,属于严重违反“宇宙规律”,因此这种飞船不可能存在于我们的宇宙。

就算宇宙中真的存在这种飞船也不太可能到达宇宙边界,因为目前可观测宇宙的边界在465亿光年外,尽管飞出这个范围后就进入了“大宇宙”,但由于物理学家们已经证明宇宙空间在加速膨胀中,所以宇宙空间的膨胀速度可能超过“一光年/秒”,因此这种飞船未必能飞到宇宙的边缘。


宇宙观察记录


一秒钟一光年的飞行器有多快呢?就在我用键盘打出这几个字的功夫,这个强大的飞行器已经从地球上出发飞过天狼星了。我觉得无论人类的科技发展到什么程度,都达不到达到这么快的速度。现实中肯定是不可能的,既然是假设那就不妨来看一下,它能不能发现宇宙的边缘。

图示:在宇宙中飞快穿行

大家都知道光的传播速度是宇宙中最快的,大约是1秒钟30万公里。一光年是多少呢?一光年就是光在宇宙中一年内通过的距离,大约是94607亿公里。现在我们发明的这个飞行器的速度是一秒钟一光年,也就是比光速快了大约3150万倍。

这个飞行器的速度真的是快的太可怕了。我们在看火箭升空的时候,一般准备点火的最后10秒钟是要倒计时的。“十、九、八、七、六、五、四、三、二、一,点火!”话音刚落,人们的掌声还没有来得及响起,它就飞出太阳系了。4秒钟后它到达比邻星,9秒钟后问候天狼星。大约经过6小时42分钟后,它就来到了银河系边缘。大约29天后它就飞到了距离地球254万光年的仙女座星系。然后它在仙女座星系中穿行61个小时就又离开了仙女座星系。

图示:这个飞行器只需不到7小时就能离开银河系

这样这个一秒钟一光年的飞行器一刻也不停歇朝着宇宙的边缘飞去。目前可观测的宇宙半径大约是460亿光年。这个距离够它飞上一阵子了吧?这个飞行器要到达我们现在观测到的最遥远的宇宙需要大约1459年。飞行器达到这里会发生什么呢?这里是我们人类目前观测到的最遥远的宇宙。

图示:宇宙深处的星系

整个宇宙会是这么大么?肯定不是的,人类可观测宇宙只是宇宙的极其微小的一部分。飞行器到达这里必定又是一个半径460亿光年的宇宙。它会在下一个460亿光年的宇宙中飞上2918年的时间,穿越到这段宇宙的边缘。当飞行器到达这里后会不会还是一个半径460亿光年直径920亿光年的宇宙呢?如此反反复复是不是没有尽头呢?

图示:宇宙是无边无际的

如果宇宙是无边无际的,飞行器的速度即便是一秒钟10光年,100光年甚至更快也是没有意义的,大家说是这样吧?


兔斯基聊科学


一秒飞行一光年,何止飞到宇宙边缘,简直是要上天了,这已经超脱了宇宙的规律,不被宇宙所允许,是永远也不可能发生的。

依据宇宙膨胀等现象,宇宙可能是有限但无边的,有限是因为宇宙产生才138亿年,就算膨胀也还是有限的,但观测显示距离越远的星系远离银河系的速度越快,宇宙中又有时空弯曲现象,范围又如此之广泛,无论向着哪个方向可能都无法到达宇宙的“边”上,甚至有可能从宇宙中的某个位置出发,经过无数岁月后又会回到这个地方,也就没有“边界”,没有边何谈飞到宇宙边缘?

光速约30万千米每秒,这是经过严密测量测出来的,最初的科学界不知道光如何保持这么高的速度,但按照光传播造成的现象,认为光是沿直线传播的,可后来的观测显示宇宙时空弯曲真实存在,时空都是弯曲的,光又如何直线传播?光是沿着空间中的最短距离传播,引力透镜就是科学家利用天体周围时空弯曲使光弯曲的现象观测遥远天体。根据现有观测和理论,光速不可超越,要达到接近光速的速度耗费的能源宇宙都可能撑不起。

现今可观测宇宙930亿光年,或许只是整个宇宙的很小一部分,只有在遥远的未来,当人类勘破众多宇宙奥秘之后,才能从更宏大的角度观测宇宙,或许能知道宇宙的具体形状。


来看世界呀


一秒一光年?这在现实情况中显然是不可能的,因为这已经违反了整个宇宙的基本原理。

那如果我们假设真有一秒一光年的飞行器,到底能不能发现宇宙的边缘?在我看来依旧是不能。

宇宙有多大?

宇宙有多大这是很多人都在问的问题,而有些人知道可能会说宇宙差不多是一个460亿-470亿光年为半径的范围。这句话其实也没错,但是我们需要了解的是这个概念只是可观测宇宙的大小。


为什么叫可观测宇宙大小呢?因为对于人类来说这个范围的宇宙就已经是人类观测的极限了,在远的话人类就已经无法看到了。因为光的速度已经不能追上空间膨胀的速度了。

当光在不断前行的过程中,空间也不在膨胀,并且这个膨胀速度是可叠加的,当离我们足够远的地方空间膨胀速度超过光速的话,就意味着光线永远不可能到达我们的眼中。

宇宙边缘

其实对于宇宙真正的大小,形状现在都没有确切的说法,甚至还有人认为宇宙是没有边缘这一说法的。

所以哪怕一秒一光年光是走到可视宇宙边缘都要4.6亿年,况且我们也无法知道宇宙到底是什么状况。


科学认识论


一秒一光年,已经是光速的3千万倍了。如此快的速度,只需要1459年的时间就可以达到可见宇宙的边缘。至于到达整个宇宙的边缘,那就得看整个宇宙有多大以及宇宙边缘的扩张速度了。



不过,就以目前我们掌握的宇宙信息来看,大概率是可以达到整个宇宙边缘的。我们的宇宙诞生于138.2亿前年的一次奇点大爆炸,之后宇宙有过一段时间的超光速扩展,即暴胀阶段。也正式因为这次暴胀,才促使我们的宇宙仅仅诞生了138.2亿年,大小却已经超过了920亿光年(可见宇宙大小)。



宇宙暴胀结束之后,虽然仍在加速扩展,但扩展速度却比较慢了。大部分区域的速度都是小于光速的,只有宇宙边缘的速度可以达到甚至超过光速。当然了,这种超过光速的速度并不高,因为哈波常说并不大。所以,我们以光速3千万倍的速度向宇宙边缘航行,大概率是可以达到宇宙边缘的,只是时间比较久而已。可能需要上万年,甚至上亿年。



当然了,常规的超光速在我们宇宙中是不允许的,但是利用曲速引擎是可以实现超光速飞行的。这种形式的超光速利用的是压缩和伸展空间进行的飞行,所以并不违反相对论也不会导致时间膨胀效应。只不过即便是一秒一光年的速度,想要达到宇宙边缘需要的时间也极其漫长。相对于人类百十年的寿命,如此长时间航行,真的需要极大毅力,像愚公移山一样世世代代飞行下去才行。


科学探秘频道


错误的前提得不到正确的结论!

因为所谓“现在发明出速度达到一秒一光年的飞行器”,显然是一个伪命题。毕竟现在人类最快的飞行器其飞行速度也只有16千米每秒。与每秒30万公里的速度相比,显然只有大约1/20000,这个差距就像普通人跑一百米的速度,与人类最快的飞行器速度相比一样。所以,人类不要说发明一秒一光年的飞行器,就是等于光速的飞行器,在目前来看也是完全不可能的。

至于说发现宇宙的边缘,实际上也是一个非常困难的问题。毕竟,宇宙的直径有930亿光年。因此,以人类现有的能力,根本无法去完成这一任务。只能通过不断发展物理学来提高对宇宙的认识水平和探测水平。而不是做这样毫无依据的假设,什么一秒就能飞出一光年,你咋不说,一秒飞出930亿光年呢?毕竟这样的话,一秒钟就可以飞到宇宙边缘了!


地震博士


这是一个大大的伪命题,一秒一光年?谁给你这么大的勇气敢一秒一光年飞行?梁静茹还是爱因斯坦?

我们都知道光速不可超越,任何有静质量的物体都无法超越光速,但总会有人情不自禁不由自主地以各种方式“超光速”!

而现实的情况是,即使你真的能一秒一光年的速度飞行,你也发现不了宇宙的边缘,因为宇宙根本没有“边缘”的存在!

根据宇宙大爆炸理论,宇宙是有限的,但有限的宇宙并没有边缘的存在,这就是所谓的“有界无边”!

因为我们所处的宇宙并不是绝对的平坦的,而是相对的各种弯曲时空交织在一起的,意味着即使你沿着一个方向飞速形式,其实也只是沿着弯曲的时空在前进,最终不但到不了宇宙边缘,还有可能回到你出发的原点!

还有一点,如果你能发现宇宙边缘(假设存在),意味着你能轻而易举飞出宇宙,你将不属于宇宙,但你本身就是宇宙的一部分,你身体的每一个原子都属于宇宙,所以你也将不复存在,这本身就是一个悖论!

所以,莫再去幻想这类不现实的“超光速旅行”!如果想“超光速”,理论上有间接的方法,比如曲速引擎和虫洞!


宇宙探索


宇宙浩瀚无垠,地球是太阳系的一个点,太阳系是银河系的一个点,银河系是宇宙的一个点。

宇宙是无边无际,如果人类发明出达到一秒一光年的速度飞行器,已远远超宇宙第三速度N倍,脱离地球的万有引力,太阳的向心力,飞奔银河系。

飞行器将很坠入会银河系的黑洞,黑洞将会吞噬星空,地球的引力,时间,相对论等大气层的自然规律。飞行器将在失重的情况下,漫无边际,漫无目的的疾飞,直到动力耗尽,飞行器将在黑洞中摩擦而解体,飞行器的残渣将燃烧殆尽,成为一缕青烟,被黑洞所吸收。

综上所述,飞行器是无法发现到宇宙的“边缘",因为宇宙根本就无边缘。


用户1495609362175


大家都在谈宇宙有多大,一秒一光年得飞多久,用上加减乘除努力计算,而忽略了相对论原理带来的实际情况。目前来看,有两点是不可忽视的:

1.其实只要能达到标准每秒30万公里,不需要一光年,你自己在有生之年肯定能到宇宙尽头,根据相对论原理,当你的飞行器达到绝对光速时,飞行器与外面的参照系的时间相对发生停滞,这时不管外面时间过去多久,在飞船里的你就是一瞬间,宇宙让你到达宇宙边缘也是分分钟的事,只是当你达到或超过绝对光速时,你可能看不到宇宙中光成像的实物,在你眼中的应该是一片片与你平行或向后退的光线。

2.如果要让你和你乘坐的飞船加速到光速(不用超过),估计把宇宙中的能量都汇集起来都不够,E=MC²就可以算出,一艘飞船加你至少半吨以上吧。还有,即使有方式让飞船达到了标准光速,估计你得把地球人害惨了,一个半吨重飞船达到光速那一瞬间,能量冲击会摧毁整个太阳系及相邻恒星系。

所以,不要去过多思考这问题了,会把人想晕想得脱离现实的,明天的菜米油盐酱醋茶才是王道!




爱旅游的静哥哥


一秒一光年。。。太恐怖了。但能不能到达宇宙边缘,我们得先确定宇宙有没有边缘,其次是这个边缘离咱们有多远。


首先要确实一下这个每秒一光年的速度怎么实现的,类似于普通加速那种(比如火箭)方式是不可能实现的,因为已经被相对论所限定了,永远不能达到光速。那么题目中的每秒一光年只有通过类似于虫洞旅行的方式来完成了。

其次,我们再来看看宇宙有边吗?这个问题说实话,人类只有理论上的推测,并没有实际证据。按照大爆炸模型,宇宙诞生于138亿年前,随后边开始了膨胀过程,直到今天都没有停歇。按照有限无界模型,我们的宇宙是没有边界的,可以类比作一个球面,可以在上面无限的走下去。



最后再说一下可观测宇宙的边缘(注意,可观测宇宙是宇宙中的一部分),这是一个直径920亿光年的球状宇宙,如果按照一秒一光年的速度,走完直径需要耗费2900多年,也就是到达可观宇宙的边缘。

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