03.07 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


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題主,這本身就是一個偽命題,一秒一光年怎麼可能,狹義相對論中飛行器不允許局域速度超過光速,一秒一光年就更別想了。

假設真的有這種每秒一光年的飛行器,從地球出發只需要30天就可以飛向250w光年的仙女座星系,只需1500年的時間即可飛行465億光年距離,這是現在可觀測宇宙的半徑,但要說宇宙的盡頭,恐怕沒人敢說真的存在。


根據宇宙大爆炸的理論,宇宙是有限的,而有限的宇宙沒有邊緣的存在,稱之為有邊無限,理論上來講無論多快的速度,也到不了所謂的無限邊緣,而且宇宙或許也是在不斷加劇膨脹,這個膨脹的速度如果超過了光速,那也是找不到邊緣。

當然,我們這個宇宙究竟是什麼誰也不知道,或許我們也就是別的生物眼裡的沙粒,微生物,想要去破解還是要靠我們自身,誰何嘗不想看看這宇宙的邊緣是什麼樣子呢?



路遙馬慢


錯誤的前提得不到正確的結論!

因為所謂“現在發明出速度達到一秒一光年的飛行器”,顯然是一個偽命題。畢竟現在人類最快的飛行器其飛行速度也只有16千米每秒。與每秒30萬公里的速度相比,顯然只有大約1/20000,這個差距就像普通人跑一百米的速度,與人類最快的飛行器速度相比一樣。所以,人類不要說發明一秒一光年的飛行器,就是等於光速的飛行器,在目前來看也是完全不可能的。

至於說發現宇宙的邊緣,實際上也是一個非常困難的問題。畢竟,宇宙的直徑有930億光年。因此,以人類現有的能力,根本無法去完成這一任務。只能通過不斷髮展物理學來提高對宇宙的認識水平和探測水平。而不是做這樣毫無依據的假設,什麼一秒就能飛出一光年,你咋不說,一秒飛出930億光年呢?畢竟這樣的話,一秒鐘就可以飛到宇宙邊緣了!


地震博士


這是一個大大的偽命題,一秒一光年?誰給你這麼大的勇氣敢一秒一光年飛行?梁靜茹還是愛因斯坦?

我們都知道光速不可超越,任何有靜質量的物體都無法超越光速,但總會有人情不自禁不由自主地以各種方式“超光速”!

而現實的情況是,即使你真的能一秒一光年的速度飛行,你也發現不了宇宙的邊緣,因為宇宙根本沒有“邊緣”的存在!

根據宇宙大爆炸理論,宇宙是有限的,但有限的宇宙並沒有邊緣的存在,這就是所謂的“有界無邊”!

因為我們所處的宇宙並不是絕對的平坦的,而是相對的各種彎曲時空交織在一起的,意味著即使你沿著一個方向飛速形式,其實也只是沿著彎曲的時空在前進,最終不但到不了宇宙邊緣,還有可能回到你出發的原點!

還有一點,如果你能發現宇宙邊緣(假設存在),意味著你能輕而易舉飛出宇宙,你將不屬於宇宙,但你本身就是宇宙的一部分,你身體的每一個原子都屬於宇宙,所以你也將不復存在,這本身就是一個悖論!

所以,莫再去幻想這類不現實的“超光速旅行”!如果想“超光速”,理論上有間接的方法,比如曲速引擎和蟲洞!


宇宙探索


我們知道宇宙中速度最快的就是光速,沒有其他物體的速度是能夠接近或者超過光速的,說來題主腦洞也是夠大,既然提出了這個問題,我們就來看看有沒有可能。


如果我們真的製造出來了一臺速度可達到一秒一光年的飛行器,能發現宇宙的邊緣嗎?答案是不能。我們知道宇宙是大爆炸產生的,它其實是有限無邊的,也就是說宇宙根本沒有邊緣,所以無論多麼快的速度,也是到不了宇宙的邊緣了。

除此之外,宇宙還是在不斷地加劇膨脹著的,,而其膨脹的速度是否超光速,也是不太清楚的,如果超過了光速,無論速度多塊的飛行器,永遠都到不了宇宙的邊緣的,如果其膨脹速度沒有超過光速,飛行器要想到達宇宙的邊界也是不太可能,因為宇宙“有限無邊”。



但它可能會進行很長的宇宙旅行,可能需要上億年的時間了,人類短短不到百年的壽命,誰可以擔此重任一直飛行?所以就只能在飛行器中安裝攝像頭,進行遠程操控了,但是地球上負責操控的人就需要一代接著一代的接傳下去了。


好啦,我們回到現實,現實中是根本不可能有這樣快速度的飛行器存在的,因為愛因斯坦的狹義相對論是不允許其他物體的速度超過光速的,更何況還是題主假設的一秒一光年,這麼快的速度都是光速的三千多萬倍了,更加沒有可能了。所以我們也不用妄想能夠發現宇宙的邊緣了。


時間史


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


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?

雖然在我們眼中,速度達到一秒一光年的飛行器是難以想象的存在,但無限的宇宙意味著無限的可能,也許在宇宙某處的真的會有這樣的飛行器存在。

現在假設你坐上了這臺超級飛行器,以每秒一光年速度在宇宙中向一個固定的方向狂奔,與此同時,這臺飛行器還可以用某種神奇的科技,避免你撞上飛行途中的任何障礙物(這很重要),那麼在這種情況下,你能發現宇宙的邊緣嗎?

下面我們分情況來討論一下。

宇宙是開放的

很遺憾,在這種情況下,不管你有多麼快的速度,你都不可能發現宇宙的邊緣。因為從理論上來講,開放的宇宙就是一個無限的存在,你以有限的速度去跑一個無限的距離,根本就是一個不可能完成的任務。

需要指出的是,現在的科學家觀測到宇宙一直處於一個加速膨脹的狀態,具體表現在距離越遠的星系,遠離的速度就越快,而且這個速度是無限疊加的。

可以想象的是,如果宇宙是無限的,那麼離你非常非常遙遠的星系,其退行速度將會大大地超過光速,而更遠的地方,星系的退行速度將會比你乘坐的飛行器還要快!於是在你飛出一定的距離之後,你會看到在你的前方將是一片永恆的虛無,永遠看不到宇宙的邊緣。

不過別擔心孤單,因為在你的後方,會有一大片星系會以與你一樣的速度陪著你飛。

宇宙是閉合的

想象一下二維的生物在一個球體表面運動的情景,我們站在三維的角度來看,不管這個二維的生物以多快的速度在這個球體表面運動,它都不可能找到這個球體表面的邊緣。

同樣的,假如你身處一個存在於高維空間中的閉合宇宙,那麼不管你以多快的速度運動,你也找不到這個宇宙的邊緣,在這種情況下,你只會一直重複地從宇宙的一邊飛到另一邊。但站在高維的角度來看,這個閉合的宇宙處處都是邊緣。

宇宙是虛擬的

現在有不少的科學家都贊同“虛擬宇宙”的說法,假如這種理論是真的,宇宙就是一臺超級電腦虛擬出來的,那麼這臺電腦的計算速度必定會有一個極限。

而在我們所處的宇宙中,速度最快的就是光速了,因此我們可以大膽地假設,虛擬宇宙的超級電腦,其最快計算速度與光速應該是差得不遠了。

但你現在以超過光速的3000萬倍的速度,在這個虛擬宇宙裡狂奔,結果會是什麼呢?也許會有三種可能:第一,系統中有關你的一切程序全部卡死;第二,整個系統直接卡死;第三,程序崩潰,宇宙重啟!

而這個宇宙的邊緣在哪裡,你還是發現不了。


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魅力科學君


一秒一光年,使光速提高了365*24*60*60倍,與這個速度相比較,光速太慢太慢了。飛行器咱們就不談了,因為若有光速的飛行器,飛行器還沒有加速到光速時,人就化了,別說每秒一光年的加速器了。所有這種探測器,或這種望遠鏡,還有希望。宇宙的可觀測半徑是930億光年除以二,415億秒就到了,再往外就打破了現在認知的觀測範圍了。


惠舒旅社老闆


科學的力量雖然強大,但它也只能在“宇宙規律”允許的範圍內施展拳腳,比如宇宙規律允許我們把能量變成質量,但不允許我們超過光速


物理學作為最貼近宇宙本質的學科,一直以來其主要工作就是儘可能的發現更多宇宙規律並學會把這些規律應用到實踐中或者轉化為技術。牛頓當年就是發現總結歸納了萬有引力定律這一“宇宙規律”,而後天文學家們用萬有引力定律預測天體運行並獲得成功,今天的科學家依舊要用到萬有引力定律來讓航天器用“引力彈弓”加速或者減速。

目前對光解釋最透徹的是量子力學,而對“光速”理解最深刻的則是愛因斯坦的“狹義相對論”,而在狹義相對論中因為質能相當所以有質量的物體在加速時質量會增加,進而在速度達到光速前質量就變成了無限大。



所以愛因斯坦才說“靜止質量不為零的物體運動速度不能達到光速,信息的傳遞速度不能超過光速”


一秒飛行一光年的飛船明顯已經超光速好多倍了,屬於嚴重違反“宇宙規律”,因此這種飛船不可能存在於我們的宇宙。

就算宇宙中真的存在這種飛船也不太可能到達宇宙邊界,因為目前可觀測宇宙的邊界在465億光年外,儘管飛出這個範圍後就進入了“大宇宙”,但由於物理學家們已經證明宇宙空間在加速膨脹中,所以宇宙空間的膨脹速度可能超過“一光年/秒”,因此這種飛船未必能飛到宇宙的邊緣。


宇宙觀察記錄


目前宇宙裡沒那麼快物質能有那麼快,我瞭解電有點快,如果用_條線從地球拉到太陽上面,電走的時間只有三秒


地球每天都要轉


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。


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