03.08 如果有一個光速10億倍的超級飛船朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?

徐渡天


答案是不好說,首先科學家們認為,宇宙是大爆炸而產生的,那麼宇宙在大爆炸之後,就一直處於膨脹的狀態當中,且膨脹的速度要遠遠超過光速,所以如果有一個物體的速度,比宇宙膨脹的速度還要快,或許這個物體就能在某個時刻,來到宇宙膨脹的邊緣地帶。

但這個問題的重點,不在於我們能不能達到宇宙的邊緣,而在於宇宙到底有沒有邊緣,那麼目前對於宇宙的形狀,以及結構有這麼三種假設,第一種假設認為宇宙是無限的,無論我們跑到宇宙任何一個地方,那個地方的宇宙和人類所在的宇宙差不多。

第二種假設認為宇宙是有限的,例如一些研究人員認為,宇宙的邊緣可能就和地球的大氣層一樣,邊緣區域的物質會越來越稀少,直到宇宙空間塌陷為止,而空間塌陷之外的地方,可能什麼都沒有,也可能是未知的虛無,總之人類是很難搞清楚的。

第三種假設認為宇宙是有限而無界的,有一些科學家們認為,人類至於宇宙就好像螞蟻之於地球,螞蟻無論朝哪個方向前進,它都無法找到地球的邊緣所在,那麼人類可能也是一樣的,即使有一天我們發明超過光速的飛行器,我們也找不到宇宙的邊緣所在。


種植恆星


10^9倍光速,你這是要上天啊。

好吧,就依據你的題意,這題就什麼科學都不談,純靠想。

話說這一日,題主駕駛10^9倍光速的飛船向宇宙深處飛去,在地球看來,這艘飛船隻需要0.03s就飛出了太陽系,飛出銀河系也只是0.58個小時(按照銀河系含暈的直徑20萬光年算,太陽系距離銀心2.6萬光年),當你飛出本星系群時,地球上已經過去了2天,看來你的速度相當可觀。

以目前的可觀測宇宙直徑930億光年來算,從地球這裡飛出可觀測宇宙,你只需要旅行465億光年的距離就行了(有人肯定會問,地球在宇宙中心?答:地球不是宇宙中心,地球是可觀測宇宙中心,這個要搞明白)。

465億光年,光得走465億年才可以,按照你的飛船速度的話,只需要46.5年(地球上過去的時間)。

這時候你來到了可觀測宇宙的邊界,別急著高興,你的前方還是本宇宙,只是那裡暫時人類不可觀測罷了。

你鼓足了勇氣,一如既往的前進!

你為了追尋真理,不惜犧牲自己的生命,原本飛船的燃料可以送你回來,但是你卻硬著頭皮將飛船速度提升到了1000億倍。

這時候,“嘭”的一聲,好像是雞蛋殼破碎的聲音,你的飛船掉在了廣袤的大地上,一隻巨大無比、無法形容它的大的腳將你的飛船踩扁了。

全劇終!


對此你有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢,感謝大家的閱讀與關注。

本文圖片來自於網絡,侵刪。


科學船塢


我來回答一下吧,先說答案:即使10億倍光速的飛船也不會到達宇宙邊界。你認為朝宇宙一個方向飛行會到達宇宙邊界,但最後很有可能回到出發點。下面詳細談一下。

在回答之前先科普一點有關知識。

一,首先,10億倍光速的飛船是不會存在的,你不考慮“光速不可超越”的前提是不行的。

假設不可能的事是毫無意義的,不能為了博眼球就胡說八道。我相信大家也看了好多關於光速不可超越的論證了。就目前的認識和技術水平,光速的確是不可超越的。這個結論來自於相對論的光速不變原理,光速不變原理指的是光在真空中的傳播速度對於任何參考系是不變的,與觀察者和光源的運動狀態無關,不存在任何優越的參考系。這個原理意味著光對於無論運動速度多快的參考系,哪怕是對於相對於地面接近光速的參考系,都仍然是光速。光速的這個“不變”不是有絕對靜止參考系的不變,而是相對的不變,是“水漲船高”的不變。從另一個角度看,就是無論多快的速度,光速總是比它快,光速成為宇宙中物質運動的最高速。




二,有人反對“光速不可超越結論”的原因

有些人反對相對論,反對不能超光速,反對光速是最高速,究其原因不外乎兩個:一個是人的逆反心理和好奇心理,你說光速是最高速,不能超越,呸,我就偏不聽邪。一個是因為宇宙太大了,而光速顯得太“慢”了,平日裡看的科幻都超光速,想象了很多超光速的方法,於是這些人就覺得宇宙中肯定存在超光速,他們甚至認為光速是最低的。實際上這些人還是沒有真正理解光速不變原理和相對論的精髓,實際上光速一點也不慢,因為它比你所能想象的任何速度都快,即使你想象出10億倍光速大小的速度,光對於這個速度的超級飛船仍然是光速。這當然是對光速不變原理的深化,問題你是達不到10億倍光速的,這只是藉此說明光速的最快。



三,穿越宇宙用不著10億倍光速,近光速就夠了。

光速還有一個好處,就是光是沒有時間的,多遠的距離,光都不需要一點時間就到了。拿我們宇宙來說,930億光年直徑的宇宙,光不需要一點時間就到宇宙的另一端。我們達不到光速,只需達到光速的99.9999……(這個未來是有可能達到的),穿過宇宙也用不了多少時間。你能說光速不快嗎?

本題的正式回答

1,首先,朝一個方向飛行是做不到的。其次朝那個方向飛行也到達不了宇宙邊界。

根據廣義相對論,宇宙時空是彎曲的,宇宙中不存在絕對平直的方向,方向的指向軌跡都是沿著彎曲時空的“測地線”,光線軌跡也不例外。宇宙形狀到底是開放式的馬鞍形或平面?還是封閉的球形?目前還未有定論。

如果是封閉的球形,這個超級飛船朝一個方向飛行,最後很可能又回到出發點――我們的地球。如果是開放的馬鞍形或平面,這個飛船將永遠飛不到宇宙邊界,永遠不會飛越宇宙邊界,因為這樣的宇宙是沒有邊界的。你永遠不會看到宇宙邊界,也就不存在穿越宇宙邊界會發生什麼的問題。實際上即使封閉的宇宙也沒有邊界,現在宇宙的定義是“所有物質包括時間和空間的總和”,也就是說所有的時空在宇宙之裡,宇宙“之外”是沒有空間的,“之外”也是個空間概念,因而宇宙沒有外面。



沒有外面就不會有“界”,因為“界”是區分兩塊不同區域空間的邊限,前提是界裡界外都是空間,現在宇宙外面沒有空間,哪來的“邊界”?所以說無論朝哪個方向飛也永遠不會到達邊界。

2,宇宙無中心、無邊界,反過來說處處是邊界,處處是中心。


科學家認為目前的宇宙只是一個可觀測宇宙,是一個以地球為中心、半徑為465億光年的球體。由於我們的宇宙年齡只有138.2億歲,有些天體的光至今還沒有到達我們地球,因此未來的可觀測宇宙還會進一步增大,而有些天體的光也許永遠也到不了我們地球,這是因為離我們遙遠的星系所在的空間是超光速膨脹的(空間是光運動的場所,不受光速不變限制),因此實際的宇宙要比可觀測宇宙大的多。



它也並不是以地球為中心,宇宙沒有中心,宇宙是一個具有時間維度的動態膨脹的四維時空,宇宙無邊界、無中心,但也可以說處處是宇宙的邊界,處處是宇宙的中心。宇宙也許比咱們想象的還大,但也許比我們想象的小的多,我們仰望星空,星空無垠,我們用最先進的望遠鏡觀測到了數百億光年遠天體發出的星光,更感到了宇宙的浩瀚廣大無垠。但你有沒有想過,也許宇宙沒有我們想象的大,我們所看到的宇宙景象也許只是宇宙重複的反射影像,因為宇宙時空是彎曲的。也許宇宙的形狀就像一個麵包圈,

所有的星系分佈在大小有限的麵包圈上,沿著麵包圈無始無終無限的伸展,可以說宇宙是沒有邊界的,沒有中心的。也可以說麵包圈上的每一處都是邊界,都是中心。但是人們還非要找到宇宙的邊界去看看,豈不知自己就在“邊界”上。我們每天都“穿越邊界”,邊界上幾乎不發生什麼。


物原愛牛毛1


這個問題非常有趣:那就腦洞下有一個十億倍光速的超級飛船吧!

10億倍光速到底有多快?

用最簡單的單位來衡量,光年。既然是十億倍光速的飛船,一年就能走十億光年的距離

如今宇宙可觀測的直徑是 930億光年,預估完整直徑1600億光年。假設地球在宇宙中心,從宇宙中心飛到邊緣就花了80年。時間不是什麼問題,你的飛船上已經準備好了冷凍設備。你只需要在設備中凍結80年!

到達了邊緣後,看到什麼

你已經飛到了宇宙邊緣。那麼它是有一無形之牆阻隔著你,還是一個黑暗的深淵吞噬一切?目前科學界都猜測宇宙起源於一個奇點,假設下宇宙是這個奇點爆炸的,那麼奇點會一直在膨脹,奇點外則是虛無。

而目前我們所觀測到的宇宙還依然在膨脹,所以,宇宙的邊緣很有可能就是一個虛無和物質的混亂交接地帶(聽起來很玄幻)。而這個地帶因為奇點爆炸的能量依然在擴張。而虛無是什麼?沒有人知道。

飛出宇宙的邊界

如果有條件,你接著在邊界飛,不過由於旅途太遠,凍結設備時間有限你也慢慢變老了。你的下一代接替你不斷地往前飛。宇宙邊緣的物質膨脹遠遠趕不上你的飛船,而你身後看到的只是那些光,因為宇宙膨脹邊緣只有最快的光子,你發現後面的宇宙越來越像一個星星,直到你超過了最快的那一批光子,也就是宇宙大爆炸第一束光。接著你就什麼也看不到了!經過不知道多少時間的飛行,你前面看到了一個星星。飛啊飛啊,你進入了另一個宇宙。你發現了新文明,從新文明得知。你原來的宇宙和你新到的宇宙只是一個宇宙系的一部分!每一個宇宙,經過無數年之後會被其中一個最大的黑洞全部吞噬,最後變成一個奇點,接著又爆炸了。你也不知道,原來的宇宙是第幾次大爆炸了。因為這是一個沒有盡頭的循環!

結尾

你的第N代子孫駕駛著速度為光速十億億倍的飛船,火速往回飛了。因為根據新宇宙科學家分析,我們宇宙已經接近宇宙平均年齡,正在被超級黑洞吞噬!子孫們扛起了拯救宇宙文明的重任!


文子說科技


很高興可以為大家回答這個問題,希望我的回答可以為大家帶來幫助,同時也希望可以贏得大家的喜愛。

下面我就給大家分享一下我的個人觀點,讓我們一起探討一下這個問題!

原子是在運動的,宇宙中的一切物體,其實也都是在運動的。所以可以推測宇宙也可能是在運動,並且和原子一樣,做圓周運動,你可以把宇宙理解稱為一個自轉的超級大球。

這個球裡面包裹著空間,能量,物質等。如果用超越光速十億倍的速度向一個方向飛行,先不考慮因為速度,而被分解成粒子這些因素,說說我的想法。

第一種可能:過快的速度,就像氣球裡面突然出現急速的氣壓變化,此時可能會引起“空間漣漪”,會在空間裡產生“褶皺”,因此你會不受控制的進行“空間跳躍”,通俗的講,就是穿越蟲洞,但是你無論怎麼飛,也只能在這個球裡面運動,哪怕到了球的邊緣,也會回到了最開始的起點。

第二種可能:

十億倍的光速飛行,會破壞空間的平衡,造成這個區域形成“坍塌”,會打破維度,進入另外的維度。進入平行宇宙,此時會發現時間被重置,此時有可能進入宇宙的過去,也可能會進入宇宙的未來,總之是在平行宇宙中穿行。

第三種可能:宇宙的“至高規則”發現了你這個BUG,所以它會控制這個漏洞,於是當你加速到十億倍光速時,它會摧毀你,或者終止你的速度。

以上就是我的個人看法,希望大家會喜歡!


科學雜刊


如果有一個光速10億倍的超級飛船朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?

這是一個比較有趣的問題,因為打算跨越宇宙嘛,這速度是不斷上漲啊,但過程與結果可能會比較類似,也許我們可以來做個探討!

一、宇宙有邊界嗎?

其實這個問題的關鍵並不是速度,而是宇宙有沒有邊,假如宇宙是一個沒有邊際的空間,那麼再快的速度又如何?

從宇宙大爆炸的理論來看,宇宙是一個有限大小的空間,因為從暴漲理論來看,空間時間和物質都來自於暴漲,即使這個速度再快,它在某個時刻的大小就是固定的!比如我們按2015年普朗克衛星測得的哈勃常數為67.8KM/S/MPC計算,我們的宇宙大約在144.2億光年外膨脹超過光速,在可觀測宇宙的465億光年處也不過3倍光速多一些,此時宇宙就是930億光年大小?其實這也是天文學家一直想要搞清楚的!

用來評判宇宙是否是一個封閉的球體,測試的原理非常簡單!但操作起來可不容易,不過這問題並不大,我們關心的是結果而非過程!我們在理論假設“封閉”的宇宙中測得的角度與理論平面沒有二致,或者是無限接近!這可能有兩個結果:

1、宇宙是平坦的!

2、我們以微波背景輻射作為測試宜居的範圍不夠廣,無法表現出宇宙的空間的曲率!

無論哪個都表示我們宇宙是難以想象的巨大!

二、十億倍光速有多快?

十億倍光速的存在嗎?對於這個問題我們的即使在想象中也只達到了光速的199516倍,也就是光速的20萬倍還不到一丟丟!

這是星際迷航中曲速引擎達到的極速,用它來跨越可觀測宇宙也是一個煎熬,當然十億倍光速我們不論它是否存在,假如有那肯定很爽,因為從地球出發到可觀測宇宙邊緣,只需要46.5年即可,人生這輩子說不定還能趕上落幕!十億倍的速度來回都要一輩子,看來即使是可觀測宇宙,仍然大到難以想象!

三、能穿透宇宙邊緣嗎?

非常明顯,假如從無限宇宙這個角度來衡量的話,宇宙是一道跨不過去的坎!有限的速度對於無限的宇宙,就如同想要喝光太平洋的海水一樣幼稚!當然這並不是關鍵,我們只想來假設一種情況,假如宇宙真的只有930億光年大,那麼請問穿透宇宙的邊緣後會是什麼?

前文我們說明了所有的空間和物質以及時間都是由宇宙暴漲而來,能承載十億倍光速的飛船也是空間,那麼在所謂的沒有空間的混沌裡,這個十億倍的飛船還能存在?

當然這速度也非常關鍵,能超越光速十億倍的飛船肯定不是一種平凡的存在,是否能將我們宇宙空間的邊緣撕開一道口子,是否能在混沌中開闢出一個自己的空間?就像子宇宙一樣?當然這些都是不靠譜腦洞,但有一點可以表明,假如真的進入混沌,那麼速度優勢將不在存在,因為速度需要空間來衡量,既然在沒有空間的地方又何來速度?


星辰大海路上的種花家


在宇宙中的物體永遠衝不出宇宙。宇宙中的萬物的運動軌跡,都是圓周運動,運動速度越快,軌跡越接邁於圓。,當物體的遠動速度超過光速以後,時空就會發生扭曲,這個物體的運行軌道就會變成一個圓,循環往復做圓周運動。

宇宙中的所有物體都是圓的,都在做圓周運動,九大行星是圓的圍著太陽做圓周運動,行星上的衛星是圓的,圍繞著行星做圓周運動,太陽圍繞著銀河系做圓周運動,銀河系圍著北極星做圓周運動。

由此可得出:宇宙中的一切運動,都是圓周運動。

這艘飛船也是做圓周運動。各種圓周運動的區別是:圓周的半徑不同。大小不同,速度不同。


南極冰火


如果是有光速10億倍這個速度的,那宇宙亦同時會相應出來的這個磁場性速度亦是光速的10億倍的了,是無法可以到達宇宙的邊界了。因為光速是電磁場性的速度,任何物質都是由電子性構造出來的,是無法逃脫得出電子性磁場性的約束性限制了,而就無法可以到達宇宙的邊界了,或無法可以脫離出宇宙之外的限制了。


踏浪而來37326050


這種問題的本質就是在問宇宙是有限還是無限的?宇宙由於邊界嗎?

按照目前科學家對宇宙的探索來看,我們的宇宙是有限大的,但有限的宇宙並不存在邊,這就是所謂的“有限無邊”!

所以,無論你怎麼飛行,這多快的速度飛行,也無法到達宇宙邊界,因為宇宙就沒有邊,你更不可能穿越宇宙的邊!

如何理解?

這裡必須從我們傳統認知裡的絕對時空觀轉變為相對時空觀,愛因斯坦相對論告訴我們,宇宙的時空結果並不是平直的,而是各種彎曲交織在一起,無論你如何飛行,你只是沿著扭曲的時空結構在飛行,並不是你眼裡的朝著一個方向飛行,如果一直飛下去,你不但不會到達宇宙邊界,還有一定幾率回到原點!

話又說回來,不要說10億倍光速了,如果你能以光速飛行,你就不再是你,會成為像光子一樣的能量物質,以光速飛行。

即使你能以任何速度向前飛行,從哲學角度考慮,你也飛不出宇宙,即使宇宙是有限的!因為你身體本身就屬於宇宙,意味著不管你到達任何地方都會屬於宇宙,如果不是宇宙,你也將不再是你,如此這樣又如此穿越宇宙邊界呢?


宇宙探索



光速是每秒三十萬公里,一秒鐘可以繞地球7圈,這也是為什麼三體中的智子可以同時干擾全球人類加速器的原因,畢竟對於近光速的它來說地球就是個小地方,如果一個人能以近光速運動而不產生任何後果的話,他起碼可以在7個國家同時結婚生子。

牛頓以及後來很多物理學家都篤信光的“以太”學說,可是當邁克爾遜和莫雷架好設備一心想要測出地球在“以太”中的速度差時卻什麼都沒測出來,這說明以太是不存在的而光速是不變的。



愛因斯坦受到邁克爾遜莫雷實驗的啟發,在光速不變的前提下重新推導了一遍物理學,結果得到了名震天下的狹義相對論,延續上百年的“超光速”幻想也是從這一刻開始的。

在光速運動狀態下使用的是洛倫茲變換而不是伽利略變換,因此兩束光的相對速度仍然是光速而不是二倍光速,所以說日常生活中的常識都是低速運動狀態下的常識。


10億倍光速情況下0.03秒就能飛出太陽系,而普通光速需要飛一年才行,旅行者一號還需要飛幾萬年才行,但10億倍光速就能達到宇宙邊界了嗎?

顯然不行

我們的宇宙是一個有界無邊的宇宙,你可以把光速飛船想象成麥哲倫環球航行時的船隊,不論這些船速度多快最後也不過是回到了原點而已,根本不可能航行出地球,這個道理放到光速飛船無法飛到宇宙邊界這一點上也同樣適用。


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