如果有一个光速10亿倍的超级飞船朝宇宙一个方向飞行,会不会到达宇宙边界?

徐渡天


我晕,大家都什么回答啊!

你可以把自己想象成在地球上,乘坐一辆跑车,从某点出发,一直开下去,会不会到达地球的边界。唯一区别是,地球相当于二维平面,宇宙对应着真正的三维空间,你在地球上能回到出发原点,而在宇宙中你只能到达一个不确定的空域。

从本质上来说,你还是不理解一点:你只能在空间内航行,宇宙的膨胀就包括了空间本身的膨胀。和速度无关。


负却眼前风与月


别说10亿倍光速,就是1000亿倍光速,你也飞不到宇宙的边缘。因为宇宙的定义是“无穷无尽的物质存在于无始无终的时间和无边无际的空间”。

这并不妨碍你成为最有贡献的探索者。你可以发现其他有文明生命的星球;你可以发现适合人类迁居的星球;你可以发现地球所急需的能源和物质。但是亲爱的,你一定要记住地球的准确位置,留下返回的生命和动力。你飞得太快,以致所有导航与通讯都失去作用,你只能靠自己。

大约在20年后,也就是你40岁左右,必须返航。在你63岁时,回到地球。之所以返回要多3年,是因为你已衰老,肌肉骨骼心脏不再强健,飞船速度递减的时间会长很多。

当你回家,你的双亲在或不在,但你的同学大多数还在。国家会让你尽快融入社会,获得幸福生活。这是你应得的,要欣然接受。

在认真分析了你带回的实物、记录、影像后,几艘超光速900000亿倍飞船起飞了。他们有明确的分工目标任务,继续人类伟大的事业。

探索的脚步不会停止。约5万年后我们准确弄清了地球半径9亿9亿次方公里范围的星球情况。约10万年后人类开始开采和使用其它星座资源。约20万年后人类尝试移居其他星球。约40万年后人类已成功移居3个星球。至此,人类文明将不再因太阳和太阳系的毁灭而灭绝。

而这一切奇迹,皆因你才发端。


风帆与浪


10^9倍光速,你这是要上天啊。

好吧,就依据你的题意,这题就什么科学都不谈,纯靠想。

话说这一日,题主驾驶10^9倍光速的飞船向宇宙深处飞去,在地球看来,这艘飞船只需要0.03s就飞出了太阳系,飞出银河系也只是0.58个小时(按照银河系含晕的直径20万光年算,太阳系距离银心2.6万光年),当你飞出本星系群时,地球上已经过去了2天,看来你的速度相当可观。

以目前的可观测宇宙直径930亿光年来算,从地球这里飞出可观测宇宙,你只需要旅行465亿光年的距离就行了(有人肯定会问,地球在宇宙中心?答:地球不是宇宙中心,地球是可观测宇宙中心,这个要搞明白)。

465亿光年,光得走465亿年才可以,按照你的飞船速度的话,只需要46.5年(地球上过去的时间)。

这时候你来到了可观测宇宙的边界,别急着高兴,你的前方还是本宇宙,只是那里暂时人类不可观测罢了。

你鼓足了勇气,一如既往的前进!

你为了追寻真理,不惜牺牲自己的生命,原本飞船的燃料可以送你回来,但是你却硬着头皮将飞船速度提升到了1000亿倍。

这时候,“嘭”的一声,好像是鸡蛋壳破碎的声音,你的飞船掉在了广袤的大地上,一只巨大无比、无法形容它的大的脚将你的飞船踩扁了。

全剧终!


对此你有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注。

本文图片来自于网络,侵删。


科学船坞


我来回答一下吧,先说答案:即使10亿倍光速的飞船也不会到达宇宙边界。你认为朝宇宙一个方向飞行会到达宇宙边界,但最后很有可能回到出发点。下面详细谈一下。

在回答之前先科普一点有关知识。

一,首先,10亿倍光速的飞船是不会存在的,你不考虑“光速不可超越”的前提是不行的。

假设不可能的事是毫无意义的,不能为了博眼球就胡说八道。我相信大家也看了好多关于光速不可超越的论证了。就目前的认识和技术水平,光速的确是不可超越的。这个结论来自于相对论的光速不变原理,光速不变原理指的是光在真空中的传播速度对于任何参考系是不变的,与观察者和光源的运动状态无关,不存在任何优越的参考系。这个原理意味着光对于无论运动速度多快的参考系,哪怕是对于相对于地面接近光速的参考系,都仍然是光速。光速的这个“不变”不是有绝对静止参考系的不变,而是相对的不变,是“水涨船高”的不变。从另一个角度看,就是无论多快的速度,光速总是比它快,光速成为宇宙中物质运动的最高速。




二,有人反对“光速不可超越结论”的原因

有些人反对相对论,反对不能超光速,反对光速是最高速,究其原因不外乎两个:一个是人的逆反心理和好奇心理,你说光速是最高速,不能超越,呸,我就偏不听邪。一个是因为宇宙太大了,而光速显得太“慢”了,平日里看的科幻都超光速,想象了很多超光速的方法,于是这些人就觉得宇宙中肯定存在超光速,他们甚至认为光速是最低的。实际上这些人还是没有真正理解光速不变原理和相对论的精髓,实际上光速一点也不慢,因为它比你所能想象的任何速度都快,即使你想象出10亿倍光速大小的速度,光对于这个速度的超级飞船仍然是光速。这当然是对光速不变原理的深化,问题你是达不到10亿倍光速的,这只是借此说明光速的最快。



三,穿越宇宙用不着10亿倍光速,近光速就够了。

光速还有一个好处,就是光是没有时间的,多远的距离,光都不需要一点时间就到了。拿我们宇宙来说,930亿光年直径的宇宙,光不需要一点时间就到宇宙的另一端。我们达不到光速,只需达到光速的99.9999……(这个未来是有可能达到的),穿过宇宙也用不了多少时间。你能说光速不快吗?

本题的正式回答

1,首先,朝一个方向飞行是做不到的。其次朝那个方向飞行也到达不了宇宙边界。

根据广义相对论,宇宙时空是弯曲的,宇宙中不存在绝对平直的方向,方向的指向轨迹都是沿着弯曲时空的“测地线”,光线轨迹也不例外。宇宙形状到底是开放式的马鞍形或平面?还是封闭的球形?目前还未有定论。

如果是封闭的球形,这个超级飞船朝一个方向飞行,最后很可能又回到出发点――我们的地球。如果是开放的马鞍形或平面,这个飞船将永远飞不到宇宙边界,永远不会飞越宇宙边界,因为这样的宇宙是没有边界的。你永远不会看到宇宙边界,也就不存在穿越宇宙边界会发生什么的问题。实际上即使封闭的宇宙也没有边界,现在宇宙的定义是“所有物质包括时间和空间的总和”,也就是说所有的时空在宇宙之里,宇宙“之外”是没有空间的,“之外”也是个空间概念,因而宇宙没有外面。



没有外面就不会有“界”,因为“界”是区分两块不同区域空间的边限,前提是界里界外都是空间,现在宇宙外面没有空间,哪来的“边界”?所以说无论朝哪个方向飞也永远不会到达边界。

2,宇宙无中心、无边界,反过来说处处是边界,处处是中心。


科学家认为目前的宇宙只是一个可观测宇宙,是一个以地球为中心、半径为465亿光年的球体。由于我们的宇宙年龄只有138.2亿岁,有些天体的光至今还没有到达我们地球,因此未来的可观测宇宙还会进一步增大,而有些天体的光也许永远也到不了我们地球,这是因为离我们遥远的星系所在的空间是超光速膨胀的(空间是光运动的场所,不受光速不变限制),因此实际的宇宙要比可观测宇宙大的多。



它也并不是以地球为中心,宇宙没有中心,宇宙是一个具有时间维度的动态膨胀的四维时空,宇宙无边界、无中心,但也可以说处处是宇宙的边界,处处是宇宙的中心。宇宙也许比咱们想象的还大,但也许比我们想象的小的多,我们仰望星空,星空无垠,我们用最先进的望远镜观测到了数百亿光年远天体发出的星光,更感到了宇宙的浩瀚广大无垠。但你有没有想过,也许宇宙没有我们想象的大,我们所看到的宇宙景象也许只是宇宙重复的反射影像,因为宇宙时空是弯曲的。也许宇宙的形状就像一个面包圈,

所有的星系分布在大小有限的面包圈上,沿着面包圈无始无终无限的伸展,可以说宇宙是没有边界的,没有中心的。也可以说面包圈上的每一处都是边界,都是中心。但是人们还非要找到宇宙的边界去看看,岂不知自己就在“边界”上。我们每天都“穿越边界”,边界上几乎不发生什么。


物原爱牛毛1


很高兴可以为大家回答这个问题,希望我的回答可以为大家带来帮助,同时也希望可以赢得大家的喜爱。

下面我就给大家分享一下我的个人观点,让我们一起探讨一下这个问题!

原子是在运动的,宇宙中的一切物体,其实也都是在运动的。所以可以推测宇宙也可能是在运动,并且和原子一样,做圆周运动,你可以把宇宙理解称为一个自转的超级大球。

这个球里面包裹着空间,能量,物质等。如果用超越光速十亿倍的速度向一个方向飞行,先不考虑因为速度,而被分解成粒子这些因素,说说我的想法。

第一种可能:过快的速度,就像气球里面突然出现急速的气压变化,此时可能会引起“空间涟漪”,会在空间里产生“褶皱”,因此你会不受控制的进行“空间跳跃”,通俗的讲,就是穿越虫洞,但是你无论怎么飞,也只能在这个球里面运动,哪怕到了球的边缘,也会回到了最开始的起点。

第二种可能:

十亿倍的光速飞行,会破坏空间的平衡,造成这个区域形成“坍塌”,会打破维度,进入另外的维度。进入平行宇宙,此时会发现时间被重置,此时有可能进入宇宙的过去,也可能会进入宇宙的未来,总之是在平行宇宙中穿行。

第三种可能:宇宙的“至高规则”发现了你这个BUG,所以它会控制这个漏洞,于是当你加速到十亿倍光速时,它会摧毁你,或者终止你的速度。

以上就是我的个人看法,希望大家会喜欢!


科学杂刊


如果有一个光速10亿倍的超级飞船朝宇宙一个方向飞行,会不会到达宇宙边界?

这是一个比较有趣的问题,因为打算跨越宇宙嘛,这速度是不断上涨啊,但过程与结果可能会比较类似,也许我们可以来做个探讨!

一、宇宙有边界吗?

其实这个问题的关键并不是速度,而是宇宙有没有边,假如宇宙是一个没有边际的空间,那么再快的速度又如何?

从宇宙大爆炸的理论来看,宇宙是一个有限大小的空间,因为从暴涨理论来看,空间时间和物质都来自于暴涨,即使这个速度再快,它在某个时刻的大小就是固定的!比如我们按2015年普朗克卫星测得的哈勃常数为67.8KM/S/MPC计算,我们的宇宙大约在144.2亿光年外膨胀超过光速,在可观测宇宙的465亿光年处也不过3倍光速多一些,此时宇宙就是930亿光年大小?其实这也是天文学家一直想要搞清楚的!

用来评判宇宙是否是一个封闭的球体,测试的原理非常简单!但操作起来可不容易,不过这问题并不大,我们关心的是结果而非过程!我们在理论假设“封闭”的宇宙中测得的角度与理论平面没有二致,或者是无限接近!这可能有两个结果:

1、宇宙是平坦的!

2、我们以微波背景辐射作为测试宜居的范围不够广,无法表现出宇宙的空间的曲率!

无论哪个都表示我们宇宙是难以想象的巨大!

二、十亿倍光速有多快?

十亿倍光速的存在吗?对于这个问题我们的即使在想象中也只达到了光速的199516倍,也就是光速的20万倍还不到一丢丢!

这是星际迷航中曲速引擎达到的极速,用它来跨越可观测宇宙也是一个煎熬,当然十亿倍光速我们不论它是否存在,假如有那肯定很爽,因为从地球出发到可观测宇宙边缘,只需要46.5年即可,人生这辈子说不定还能赶上落幕!十亿倍的速度来回都要一辈子,看来即使是可观测宇宙,仍然大到难以想象!

三、能穿透宇宙边缘吗?

非常明显,假如从无限宇宙这个角度来衡量的话,宇宙是一道跨不过去的坎!有限的速度对于无限的宇宙,就如同想要喝光太平洋的海水一样幼稚!当然这并不是关键,我们只想来假设一种情况,假如宇宙真的只有930亿光年大,那么请问穿透宇宙的边缘后会是什么?

前文我们说明了所有的空间和物质以及时间都是由宇宙暴涨而来,能承载十亿倍光速的飞船也是空间,那么在所谓的没有空间的混沌里,这个十亿倍的飞船还能存在?

当然这速度也非常关键,能超越光速十亿倍的飞船肯定不是一种平凡的存在,是否能将我们宇宙空间的边缘撕开一道口子,是否能在混沌中开辟出一个自己的空间?就像子宇宙一样?当然这些都是不靠谱脑洞,但有一点可以表明,假如真的进入混沌,那么速度优势将不在存在,因为速度需要空间来衡量,既然在没有空间的地方又何来速度?


星辰大海路上的种花家


在宇宙中的物体永远冲不出宇宙。宇宙中的万物的运动轨迹,都是圆周运动,运动速度越快,轨迹越接迈于圆。,当物体的远动速度超过光速以后,时空就会发生扭曲,这个物体的运行轨道就会变成一个圆,循环往复做圆周运动。

宇宙中的所有物体都是圆的,都在做圆周运动,九大行星是圆的围着太阳做圆周运动,行星上的卫星是圆的,围绕着行星做圆周运动,太阳围绕着银河系做圆周运动,银河系围着北极星做圆周运动。

由此可得出:宇宙中的一切运动,都是圆周运动。

这艘飞船也是做圆周运动。各种圆周运动的区别是:圆周的半径不同。大小不同,速度不同。


南极冰火



光速是每秒三十万公里,一秒钟可以绕地球7圈,这也是为什么三体中的智子可以同时干扰全球人类加速器的原因,毕竟对于近光速的它来说地球就是个小地方,如果一个人能以近光速运动而不产生任何后果的话,他起码可以在7个国家同时结婚生子。

牛顿以及后来很多物理学家都笃信光的“以太”学说,可是当迈克尔逊和莫雷架好设备一心想要测出地球在“以太”中的速度差时却什么都没测出来,这说明以太是不存在的而光速是不变的。

爱因斯坦受到迈克尔逊莫雷实验的启发,在光速不变的前提下重新推导了一遍物理学,结果得到了名震天下的狭义相对论,延续上百年的“超光速”幻想也是从这一刻开始的。

在光速运动状态下使用的是洛伦兹变换而不是伽利略变换,因此两束光的相对速度仍然是光速而不是二倍光速,所以说日常生活中的常识都是低速运动状态下的常识。

10亿倍光速情况下0.03秒就能飞出太阳系,而普通光速需要飞一年才行,旅行者一号还需要飞几万年才行,但10亿倍光速就能达到宇宙边界了吗?

显然不行

我们的宇宙是一个有界无边的宇宙,你可以把光速飞船想象成麦哲伦环球航行时的船队,不论这些船速度多快最后也不过是回到了原点而已,根本不可能航行出地球,这个道理放到光速飞船无法飞到宇宙边界这一点上也同样适用。


宇宙探索未解之迷


这种问题的本质就是在问宇宙是有限还是无限的?宇宙由于边界吗?

按照目前科学家对宇宙的探索来看,我们的宇宙是有限大的,但有限的宇宙并不存在边,这就是所谓的“有限无边”!

所以,无论你怎么飞行,这多快的速度飞行,也无法到达宇宙边界,因为宇宙就没有边,你更不可能穿越宇宙的边!

如何理解?

这里必须从我们传统认知里的绝对时空观转变为相对时空观,爱因斯坦相对论告诉我们,宇宙的时空结果并不是平直的,而是各种弯曲交织在一起,无论你如何飞行,你只是沿着扭曲的时空结构在飞行,并不是你眼里的朝着一个方向飞行,如果一直飞下去,你不但不会到达宇宙边界,还有一定几率回到原点!

话又说回来,不要说10亿倍光速了,如果你能以光速飞行,你就不再是你,会成为像光子一样的能量物质,以光速飞行。

即使你能以任何速度向前飞行,从哲学角度考虑,你也飞不出宇宙,即使宇宙是有限的!因为你身体本身就属于宇宙,意味着不管你到达任何地方都会属于宇宙,如果不是宇宙,你也将不再是你,如此这样又如此穿越宇宙边界呢?


宇宙探索


根据目前人类对宇宙的认识,我们的宇宙应该是无界的,也就是说,无论怎么飞,飞行速度有多快,即便以10亿倍光速飞行,都不会到达宇宙的边界。那么,为什么说宇宙会是无界的呢?

理论上,宇宙的几何结构应该有三种——扁平形、马鞍形、封闭形。无论是哪种形状,宇宙都没有边界。不过,宇宙有可能是有限的,也有可能是无限的。

对于扁平形或者马鞍形的宇宙,空间是开放的,无限绵延,不会有尽头。两者区别在于,扁平形宇宙没有曲率,马鞍形宇宙的曲率为负。在无限无界的宇宙中,无论飞船的速度达到多快,飞行时间有多久,都无法飞到宇宙的尽头。

对于封闭形的宇宙,空间是闭合的,曲率是正的,宇宙是有限的。在有限无界的宇宙中,飞船一直朝着一个方向飞行,最终也不会飞到宇宙尽头,而是飞回出发点。这就像在地球表面上一样,沿着某一个方向一直前进,这并不会到达地球尽头,而是最终返回起点。

由于空间膨胀超光速,并且宇宙的存在时间是有限的,所以我们看不到全部的宇宙,只能看到一小部分的宇宙。对于整个宇宙的确切情况,我们其实无法了解清楚。即便经过足够漫长的时间,由于空间膨胀持续超光速,这使得我们永远也看不到遥远的宇宙,因为那些光永远也无法追上超光速退行而去的银河系。至于宇宙边界和尽头,或者宇宙之外的情况,我们就更加无法知道。


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