黑洞距離我們五千萬光年,那麼我們的飛船要多久才能飛到?

人生不過百年71152306



在不久前,我們在網絡媒體中看到的黑洞照片。距離我們大約有5500萬光年,這顆黑洞是我們太陽質量的65億倍。,而距離我們最近的黑洞僅有2800萬光年。

很明顯,題主所問的應該是前者,而目前以我們2018年發射的帕克探測器是人類迄今為止最快的探測器,可以達到200公里每秒,也就是光速的千分之一。要飛到5500萬光年,所需要的時間是800多億年。

很明顯,這樣的探測器是飛不到5500萬光年之外的黑洞的。宇宙從誕生到現在的壽命也只有138.2億年,然而宇宙的大小卻有930億光年,加上宇宙的膨脹速度,即使我們所發射的探測器不在半路壞掉,或者能源耗盡。

那也追不上宇宙的膨脹速度,況且我們現在觀測到的也僅僅是那個黑洞5500萬年以前的樣子,現在那個黑洞已經距離我們不僅僅有5500萬光年了 。

甚至距離我們更遠,因為宇宙不是在不斷的膨脹嘛!而且宇宙邊緣膨脹的速度超越了光速,在5500萬年前我們人類都還沒出現呢?那個時候還是恐龍統治地球的時代。

當然了,我們飛往太陽系的其他行星還是可以的,比如馬斯克要移民的火星。總是要一步一步來的嘛,就目前,能夠能夠提升探測器和飛船的速度的只有核聚變,當核聚變研究成功。就意味著我們永遠了無限多的能源。可以飛往更遠的地方,移民其他星系。



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答:5500萬光年的距離,連光都要走5500萬年;如果考慮宇宙膨脹效應的話,需要更長的時間,人類的飛船則永遠無法到達。


人類拍攝的首張黑洞照片,於2019年4月10日發佈,位於5500萬年之外的M87星系;科學家利用M87星系中的造父變星,得到了星系與地球之間的距離信息。

對人類來說,5500萬光年是遙不可及的距離,要知道人類在40年前發射的旅行者一號,目前只飛了大約0.003光年,按照這個速度的話,飛越5500萬光年的距離需要近7000億年的時間,這還是在距離不變的情況下。


實際上,因為宇宙膨脹效應,目前M87星系距離地球已經遠不止5500萬光年,目前與地球間的實際距離,大概在1~5億光年之間;我們說M87星系距離地球5500萬光年,指的是目前地球上接收到M87星系的光線,是5500萬年前發出的。


按照宇宙膨脹效應,每相距326萬光年的距離上,因為宇宙膨脹效應導致退行速度大約是67.8km/s,那麼目前M87星系和地球間,因為宇宙膨脹導致的退行速度已經超過1000km/s,這是人類目前任何探測到都達不到的速度。


人類目前的宇宙飛船,能達到的最高速度約200km/s(帕克太陽探測器),而且飛行器要飛向M87星系,還得克服太陽、銀河系以及本星系群的引力,而本星系群的逃逸速度就高達1500~2200km/s。

所以人類目前掌握的科學技術,根本無法實現星際旅行,或許未來人類發明光速飛船後,就能在各星系之間穿梭;而狹義相對論效應,可以保證飛船內經歷的時間大大縮短,比如飛船接近光速飛向M87星系,對於地球來說過了5500萬年,但是對於飛船內的人來說,也許只過了幾天。


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這要看哪一種飛船了。人類現在飛得最遠的無人空間探測器是旅行者1號,它的飛行速度為每秒17公里,1光年要飛17647年,5000萬光年乘以17647為8823.53億年。

宇宙的年齡現在只有138.2億年,有人認為我們現在宇宙的壽命在1000億年左右,也就是說,飛到宇宙滅亡也還只飛了5000萬光年的約9分之一距離。

不過現在人類製造的飛行器最快的已經不是旅行者1號,2018年8月11日NASA發射的太陽探測器帕克號,藉助金星和太陽的引力彈弓效應,速度越來越快,現在已經達到了每秒近100千米的速度,在靠近太陽2400萬千米的軌道飛行。到了2024年12月份,帕克號將在最近距離太陽616萬千米的軌道飛行,在熾熱的日冕中觸摸太陽,屆時速度將接近每秒200千米。

帕克太陽探測器是人類迄今為止速度最快的人造機器,如果按照它最快速度時200千米每秒計算,行駛1光年需要1500年,5000萬光年就需要750億年。如果宇宙壽命有1000億年,還好,等帕克號走完這個旅程,宇宙還存在。

著名科學家霍金在生時,啟動了一項叫“突破攝星”的計劃,是通過激光把一艘被光帆帶動的微型探測器加速到光速的五分之一,飛往距離我們4.22光年恆星系統比鄰星,這是距離我們太陽系最近的一顆恆星,到達那裡需要二十多年。

如果按照這個速度到達5000萬光年的黑洞,需要飛行2.5億年,這個時間正好是太陽圍繞著銀河系公轉一圈的時間。

不過這項計劃似乎還是處於科幻與現實的理解階段,霍金逝世後音信甚少,是不是黃了不得而知。

前面說的這些飛行器,都是無人的,相對很小的,如果把“我們的飛船”理解為是載人飛船的話,那就還遠遠沒到這個速度。

載人飛船迄今最遠的只到過月球,而且只有老美一個國家的幾十個宇航員坐過,只有12個人在月球上落過腳。

載著這些人到月球晃了幾圈的飛船叫阿波羅飛船,一共飛過17艘,有空載實驗,有載人環月實驗,6次成功實現了載人登月任務。阿波羅飛船每次可以乘坐3人,飛行速度約每秒10千米出頭。

如果乘坐這種飛船飛到5000萬光年的黑洞參觀一下,單程時間需要15000億年,宇宙都生生死死十幾次了。

在上世紀七十年代完成載人登月後,人類再也沒有執行過太空遠行的飛船任務。

現在美國NASA已經啟動了重返月球計劃,而且準備在月球軌道練兵,在2033年左右實施載人登陸火星任務。

為此正在試驗命名為“獵戶座”的載人飛船,這艘飛船內部空間比阿波羅飛船大2.5倍,最多一次可乘坐6人,飛行速度現在沒有具體數據,只知道在空載飛行試驗中,重返大氣層時速度達到每秒11公里。

這艘飛船於2014年12月5日完成了空載實驗,飛行高度達到5800公里,返回大氣層耐受了2200攝氏度高溫,安全濺落在指定海域。飛船即將開始繞月飛行試驗。

這艘載人飛船即使今後飛往火星,速度也可能不會超過旅行者號,因此就別奢望飛往5000萬光年那個黑洞了。

2012年NASA牽頭在休斯頓啟動了一個“百年星艦”計劃,這項計劃旨在100年內,尋找一種商業模式,開發出長距離載人的宇宙航行方案。

這個方案的核心內容是建造一艘若干萬噸級的巨型星艦,載人飛往太陽系外的深空,圓了人類走向深空的夢向。這艘“百年星艦”的動力擬採用最先進的技術,包括核聚變技術,巡航速度達到光速的12%,也就是每秒3.6萬千米。

這項計劃得到一些國家政府和科學家、企業家支持,新的發動機研發消息頻頻不斷,但畢竟目標遠大,困難很多,也是處於科幻和現實結合部的一個計劃,能否成功尚需時日,我們只能拭目以待。

如果這種星艦研究成功,達到光速的12%航行,飛完5000萬光年距離需要4.17億年。

由此,我們可以看出,憑著人類目前的飛行速度,別說奢望到5000萬光年黑洞一遊,就是走出太陽系也只能做夢。

人類要真正能夠走向深空,在星系之間穿梭,不但需要速度瓶頸的突破,還必須在物理理論和人類本身的生存形態上有所突破和升級,這個時間恐怕至少要億年以上。

就是這樣,歡迎討論。

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黑洞距離我們五千萬光年,那麼我們的飛船要多久才能飛到?

其實無論是五千萬光年還是五千五百萬光年,對人類來說這個距離實在是太遠了!但有很多朋友拿起筆來就算,距離:五千五百萬光年,速度:人類最高能達到的速度,然後就是除法,很快多少年能到達就出來了!但宇宙到了這個尺度的時候就不能這樣算了!因為我們的宇宙正在膨脹之中!

一、宇宙膨脹的速度有多快?

宇宙正在不斷膨脹之中是哈勃根據星系不斷遠離,而且越是遙遠遠離速度越快得出的一個結論!當然咋哈勃得出這個結論之前也有其他天文學家有類似的觀點,當然哈勃是最系統的觀測這個現象並於1929年正式發表他的研究成果!

而這個膨脹的速率就是哈勃常數,被定義為在百萬秒差距(約326萬光年)的距離上宇宙膨脹的速度,早期的哈勃常數是非常不準確的,從發佈之日起的H=500(1929年),後期被逐漸修正為H=558很快又修正為526(1931年)、H=260(1952年)、H=75(1958年)、H=55(1974-1976)!跟發佈之日相比,只有當初的1/10,但即使在現代技術進步的今天,我們測得的數據依然無法統一,上圖是各個設備測定的膨脹速度區間,當然現在已2015年歐洲的普朗克衛星值為準,即:68.7KM/S/MPC!在每隔326萬光年,宇宙的膨脹速度就增加68.7KM/S

二、M87*黑洞正以多快的速度離去?

有了哈勃常數,那麼我們就可以計算M87*黑洞遠離的速度了!

V=距離/百萬秒差距×膨脹速率=5500/326×68.7=1159.05千米/秒!

即:M87*黑洞正以每秒差不多1159千米/秒的速度離去!

三、我們的飛船能追上黑洞離去的速度嗎?

我們人類速度最快的飛行器是新視野號(往太陽系外),大約是21千米/秒,如果以飛向太陽的帕克探測器極速則大約有210千米/秒,當然這是近日點速度,有些作弊!不過無論以那種速度,我們永遠都追不上M87*離去的速度!

是不是有種蒼白無力的感覺,人類最快的飛船在宇宙的尺度上甚至都不如螞蟻,各位的自我感覺還是那麼好嗎?


星辰大海路上的種花家


如果是按照常規的飛行方式(也就是利用反衝加速),我們的飛船要達到五千多萬光年外的目的地,需要的時間是近乎於無窮久的,簡單做個計算:

我們以每秒200公里計算(這個速度是以帕克號太陽探測器的最高速度算的),在不考慮宇宙膨脹的情況下,五千五百萬光年的距離,大約需要825億年,這個時間已經是當前宇宙138億年的年齡的6倍左右了。

但如果在燃料充足的情況下,考慮到相對論,這個時間可能就要大大縮短了:

①在不考慮加速度的情形下,如果飛船的速度能達到光速的99.99%,那麼在地球參考系中,飛船內部的時間只需過去大約77萬年,如果飛船的速度更快(比如99.999%甚至更多),那麼飛船內部的耗時將會更少

②考慮加速度的情況下,因為我們知道一個物體的速度不可能一瞬間就達到光速的99%,它中間需要一個加速過程,而為了宇航員的生命安全考慮,如果飛船的加速度始終保持在一個重力加速度的值(可由飛船內部儀器檢測得知)

那麼在這種情況下,整段路程應當是前半段加速後半段減速,最後到達目的地。而這樣的一個過程也是存在相對論效應的,並且可以利用狹義相對論計算(狹義與廣義的區別在於背景時空是否平直,而是否存在加速度則是次要的)

計算後可知,整段路程下來,飛船內一共耗時約35年,如果飛船加速度更高的話,時間將會耗時更少。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


這是一個簡單的不要不要的數學題,不考慮什麼相對論下的高級變換,直接設定飛船100公里/秒,飛行一光年距離,大概也就3000年吧,要飛到5500萬光年之外,頂多只要1500億年,是不是彈指一揮間?

當然,我們的飛船速度遠低於100公里/秒,大概只有這個速度的17%,可想而知,等到天荒地老,宇宙寂滅,應該會到吧……屆時,請你代表人類,獻上一束慘白的小貢菊,紀念1300億年前消失的人類文明全體。


實際上據估算,我們所在的宇宙空間剩餘壽命不足150億年,人類這種比細菌爬的還慢的速度,離開銀河系都辦不到,遑論5000萬光年?再者說,銀河系本身就存在不少黑洞,儘管沒有5000萬光年外的那麼大,何必費老鼻子勁,跑那麼遠去看?關鍵是你家的小正太想你啊!

如果你真的願意去,你要捨棄的不僅僅是肉體部分,更重要的是將你的思維提取出來,注入到“奧比拉方”晶體內,可以保存600億年,ai系統可以根據需要,自行發展,在沿途蒐集物質資料,創造出更為強進的宇宙級光速發動機,到時候,可能不用數千億年時間,當然對你來說,這只是一瞬,對於地球來說,則是永遠,就算你抵達並看到了該黑洞,也只是你個人的見識,與其他人類或者其他文明毫不相干,因為你的見解不能夠用任何方式交流給其他文明並獲得反饋,只是孤芳自賞,代價昂貴。


要建造這艘飛船,需要將地球上6.5億噸的物質/35000人發送到近地軌道,安裝調試,然後開香檳點火送你上路。其實,你不知道的事,在飛船出發後幾小時,自毀裝置啟動,人們會在軌道上看到一朵絢爛的煙火,這艘飛船叫做末日飛船-1.0版,人類真捨不得它離開,只好如此處理,祝你好運!



諸葛小村姑


2017年4月5日~14日科學團隊通過事件視界望遠鏡拍攝了銀河系中心的超大質量黑洞和位於M87星系中心的超大質量黑洞,經過大約兩年時間的數據計算,在4月10日晚科學家公佈了人類首張黑洞照片M87*。

這顆黑洞距離我們大約5500萬光年,質量是太陽的65億倍,我們看見的是它5500萬年前的樣子,那個時候地球上恐龍剛滅絕沒多長時間。

如果不考慮宇宙膨脹,那麼人類的探測器需要飛行多久才能到達那裡哪?

這是一個知道距離和速度計算時間的簡單問題。目前已知人類最快速度的航天器是2018年發射帕克太陽探測器,在接近太陽的時候速度最快可以達到200公里每秒。

人類飛的最遠航天器是旅行者一號,現在距離我們大約220億公里,但是旅行者一號的速度相對較慢大約17公里每秒,但是已經足夠飛出太陽系了。

計算人類航天器飛行5500萬光年的時間,需要忽略一些實際問題,直線飛行並且忽略宇宙膨脹等等。計算過程很簡單不用繁瑣的過程況且速度不夠大無需考慮相對論。帕克太陽探測器按照最快速度飛行一光年大約需要1500年,那麼飛行5500萬光年大約需要825億年。



科學黑洞



黑洞在宇宙並不稀有,距離地球最近的黑洞僅在2800光年之外,而不久前我們看到的黑洞是5500萬光年外M87星系的中心黑洞,其地位相當於我們銀河系中心的人馬座A*,但M87黑洞要比人馬座A*大得多,這也是為什麼拍攝M87黑洞的難度要比人馬座A*小的原因。

5500萬光年的距離和可觀測宇宙930億光年的直徑相比並不是什麼大數字,但對於現階段的人類文明來說,5500萬光年的距離遠遠超過了現有航天器的極限,目前航天器的最快速度只有200km/s,以這個速度前往5500萬光年之外的M87黑洞需要的時間長達825億年,而宇宙誕生至今也不過138.2億年。



以目前的科學技術水平,我們能到達的最遠的地方也不過是太陽系邊緣而已,而真正的活動範圍最多隻能延伸到火星。真正意義上的宇宙飛船我們是沒有的,有的只是體積巨大但運載能力十分有限的笨重化學動力火箭,靠著它們人類也只能到達火星,甚至連大規模探索太陽系都做不到,前往5500萬光年外的M87黑洞就更是痴人說夢了。

目前世界各國都在研究的可控核聚變技術一旦成功,除了在能源領域大顯身手外還能將其移植到真正的宇宙飛船上,到時候人類的宇航速度就能得到質的提升,再也不用再光速的千分之幾徘徊了,可控核聚變的巨大能量足以使飛船達到光速的十分之一甚至更多。



然而無限接近光速的飛船前往M87黑洞在外界看來都需要5500萬年,所以最完美的的方法只有“蟲洞技術”


宇宙探索未解之迷


飛5000萬光年距離幾乎不用考慮現有的化學火箭推力系統作為參考!那會變得非常沒意思!這個距離啥概念呢!太陽系一般認為直徑0.3到1光年左右,而我們的銀河系直徑在15萬到20萬光年的樣子,橫切面厚度一萬光年左右!著名的仙女星系離銀河系直線距離在220萬光年的樣子!這就是說飛船飛往仙女星系來回25趟就可以跑到那破黑洞附近了!先來說說星際迷航的曲速引擎吧,這玩意看似很快但是就算達到曲率為9,也就20萬光速不到一點點!這點點速度對於宇宙尺度而言很顯然太慢!那如何讓曲速引擎曲率達到九的速率在提升呢!你可以考慮在飛船曲泡的外部強行整出一個超強人工引力場出來!這樣幾乎可以屏蔽掉時間!一旦時間被你的飛船給滅了,空間上面的距離可以說都是在“隔壁”罷了!瞬移將變得非常容易!飛去五千五百萬光年開外和飛到月球道理是一樣它倆幾乎可以同時到達!額


j菸嘴


很多人的回答表明他對相對論一無所知。

得多久到達取決於飛船速度。也許你覺得這句話是廢話,其實我說的並非你理解的意思。

1首先,要到達距離地球5千萬光年外的地方,表示光速飛行要5千萬年(理論,實際上達不到),以一半光速飛行要1萬萬年……以此類推,相信小學生都能算出來。

2要搞清楚一個概念,高速飛行的飛船的時間流逝和地球不同。飛船速度越快,和地球時間差異越大,其計算方式是洛倫茲變換。

3 純理論上,如果飛船速度無限接近光速,對於飛船上的人來說無論到達多遠的地方都是一瞬間。


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