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


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


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


狭义相对论不允许飞行器的局域速度超过光速,更何况是这种每秒一光年远超光速的速度,这个速度高达光速的三千多万倍。但另一方面,根据广义相对论设想出的曲速引擎在空间中的运动速度可以超过光速,甚至还能利用虫洞瞬间跨过巨大的空间。曲速引擎和虫洞还只是停留在理论阶段,目前根本不可能实现。

如果真的能够发明出每秒行进1光年的飞行器,只要一个月的时间就能飞到250万光年外的仙女座星系;只要不到1500年的时间就能飞行465亿光年的距离,这是目前可观测宇宙的半径。虽然如果给予足够的时间,这种超高速的飞行器可以飞到极为遥远的地方,但能否发现或者抵达宇宙的边缘不得而知。

465亿光年外并不是宇宙的边缘,那只是可观测宇宙的范围。距离我们更为遥远的地方,还有更为广阔的不可观测宇宙。至于宇宙的不可观测部分有多大,目前完全不知道。

有一种可能是,宇宙的不可观测部分无限延伸,宇宙的大小是无限的。因此,无论速度多快,飞行器都不可能抵达宇宙的边缘。

另一种可能是,宇宙的大小是有限的,但却是无界的。这意味着无论在宇宙中以多快的速度运动,飞行器也不可能飞到宇宙的尽头。而如果宇宙的几何结构是闭合的,飞行器终将会飞回起点。

还有一种可能是,宇宙存在尽头。虽然宇宙正在加速膨胀,使得足够远的星系会以超光速远离而去,但这种飞行器的速度远远超过空间膨胀的速度,所以它是能飞到宇宙的尽头。


火星一号


光年,光飞一年,你飞一秒,这是质的飞跃。

也就是说,从这里飞到距离我们最近的大星系仙女星系只需要254万秒,也就是705.5个小时,看样子很快很快嘛。

但是这样吗?

如果是去往NGC 5457星系呢(俗称风车星系,因为它的外形形似风车),它距离地球2100万光年,所以这艘飞行器开过去需要2100万秒,也就是5833个小时,也就是243天。

2100万光年是挺远的,但是在宇宙的尺度上,并不远。

如果去往10亿光年之外呢?

飞行器需要10亿秒,也就是31.7年。可是我们人类可以观测的到的宇宙范围半径就在465亿光年了,飞行器飞出这个可观测范围需要1474.5年。

科学家目前不清楚宇宙的实际范围到底会有多大,但若是以题主的这个强制条件来看的话,虽然不快,没有瞬移快,但是也不慢了,毕竟只需要千年的时间就可以冲出可观测宇宙。

如果宇宙有边缘的话,那么驾驶这样的飞行器飞行一万年的时间是有可能飞到宇宙边缘的。

如果飞到了宇宙边缘,由于宇宙的边缘正在发生着超光速膨胀,在最边缘的那里可能会超过你的飞行器的速度,你可能会看到这样的画面,你的这一头是繁星点点的,而那一头则是无尽的黑暗。

这种飞行器未来会有吗?

可能会有,如果人类真能够抵达高维,那么从高维中是可以在任意时间任意地点出现在三维世界中的某一处,这看起来与传说中的瞬移差不多。

个人浅见,欢迎评论!


科幻船坞


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


之前看过很多超光速的提问,这个问题是最狠的,每秒一光年大约是光速的三千万倍。按照现在的主流观点认为宇宙诞生于138.2亿年的奇点大爆炸,现在的可观测宇宙直径在920亿光年~940亿光年之间。

如果每秒一光年的速度,再算上宇宙的膨胀速度,大约需要1500年可以到现在观测的宇宙“边缘”。但是目前来看有静止质量的物体达不到光速,这是理论上的不可实现,而不是技术上的。


但是目前针对宇宙边缘的问题人类知之甚少,有观点认为宇宙是有界无限的,举个简单的例子就像是一个球体,在表面上运动永远都是无尽头的,但是从整体上看这个球体是有边界的。也就是说我们从一个点出发,即使速度再快也永远到不了边界,还很有可能回到出发点。以上的模型还可以用爱因斯坦的广义相对论来解释,宇宙总质能使时空弯曲成球形。

总的来说人类关于宇宙依旧是知之甚少的。


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科学黑洞


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。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


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


都知道,相对论是禁止有质量的物体超越光速的。但有一种理论上的飞行器是可以超越光速飞行的,这就是曲速引擎。
图:曲速引擎示意图

宇宙大爆炸发生于138亿年以前,而目前我们观测到的宇宙有930亿光年的直径。这就说明了宇宙空间的膨胀速度可以超越光速。而且这并不违背相对论。曲速引擎就是利用这一点实现超光速飞行的。

这种构想中的飞行器会在周围构建一个正常的空间“气泡”,然后扩张飞行器后面的空间,压缩飞行器前面的空间,是飞行器所处正常空间被拉向前方。这种飞行器目前还不能够制造,甚至是在理论上都还存在缺陷。

图:每一个亮点都是一个星系

但即使是我们能够制造这样的飞行器,也可能到达不了宇宙的边缘。因为这个宇宙的形状可能就制约了人类的这种设想。

图:宇宙可能的三种形状

我们宇宙有3种可能的几何型态,这决定了宇宙是否是扁平态、开放态或封闭态,这也决定了宇宙最终的命运。

我们很可能是无法到达宇宙的边界的,因为目前的宇宙模型是没有这个边界的。这就像一个人无论在地球上走多远都无法到达地球的边界一样,只会围绕着地球一圈一圈的走下去。


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