黑洞距离我们五千万光年,那么我们的飞船要多久才能飞到?

人生不过百年71152306



在不久前,我们在网络媒体中看到的黑洞照片。距离我们大约有5500万光年,这颗黑洞是我们太阳质量的65亿倍。,而距离我们最近的黑洞仅有2800万光年。

很明显,题主所问的应该是前者,而目前以我们2018年发射的帕克探测器是人类迄今为止最快的探测器,可以达到200公里每秒,也就是光速的千分之一。要飞到5500万光年,所需要的时间是800多亿年。

很明显,这样的探测器是飞不到5500万光年之外的黑洞的。宇宙从诞生到现在的寿命也只有138.2亿年,然而宇宙的大小却有930亿光年,加上宇宙的膨胀速度,即使我们所发射的探测器不在半路坏掉,或者能源耗尽。

那也追不上宇宙的膨胀速度,况且我们现在观测到的也仅仅是那个黑洞5500万年以前的样子,现在那个黑洞已经距离我们不仅仅有5500万光年了 。

甚至距离我们更远,因为宇宙不是在不断的膨胀嘛!而且宇宙边缘膨胀的速度超越了光速,在5500万年前我们人类都还没出现呢?那个时候还是恐龙统治地球的时代。

当然了,我们飞往太阳系的其他行星还是可以的,比如马斯克要移民的火星。总是要一步一步来的嘛,就目前,能够能够提升探测器和飞船的速度的只有核聚变,当核聚变研究成功。就意味着我们永远了无限多的能源。可以飞往更远的地方,移民其他星系。



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答:5500万光年的距离,连光都要走5500万年;如果考虑宇宙膨胀效应的话,需要更长的时间,人类的飞船则永远无法到达。


人类拍摄的首张黑洞照片,于2019年4月10日发布,位于5500万年之外的M87星系;科学家利用M87星系中的造父变星,得到了星系与地球之间的距离信息。

对人类来说,5500万光年是遥不可及的距离,要知道人类在40年前发射的旅行者一号,目前只飞了大约0.003光年,按照这个速度的话,飞越5500万光年的距离需要近7000亿年的时间,这还是在距离不变的情况下。


实际上,因为宇宙膨胀效应,目前M87星系距离地球已经远不止5500万光年,目前与地球间的实际距离,大概在1~5亿光年之间;我们说M87星系距离地球5500万光年,指的是目前地球上接收到M87星系的光线,是5500万年前发出的。


按照宇宙膨胀效应,每相距326万光年的距离上,因为宇宙膨胀效应导致退行速度大约是67.8km/s,那么目前M87星系和地球间,因为宇宙膨胀导致的退行速度已经超过1000km/s,这是人类目前任何探测到都达不到的速度。


人类目前的宇宙飞船,能达到的最高速度约200km/s(帕克太阳探测器),而且飞行器要飞向M87星系,还得克服太阳、银河系以及本星系群的引力,而本星系群的逃逸速度就高达1500~2200km/s。

所以人类目前掌握的科学技术,根本无法实现星际旅行,或许未来人类发明光速飞船后,就能在各星系之间穿梭;而狭义相对论效应,可以保证飞船内经历的时间大大缩短,比如飞船接近光速飞向M87星系,对于地球来说过了5500万年,但是对于飞船内的人来说,也许只过了几天。


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这要看哪一种飞船了。人类现在飞得最远的无人空间探测器是旅行者1号,它的飞行速度为每秒17公里,1光年要飞17647年,5000万光年乘以17647为8823.53亿年。

宇宙的年龄现在只有138.2亿年,有人认为我们现在宇宙的寿命在1000亿年左右,也就是说,飞到宇宙灭亡也还只飞了5000万光年的约9分之一距离。

不过现在人类制造的飞行器最快的已经不是旅行者1号,2018年8月11日NASA发射的太阳探测器帕克号,借助金星和太阳的引力弹弓效应,速度越来越快,现在已经达到了每秒近100千米的速度,在靠近太阳2400万千米的轨道飞行。到了2024年12月份,帕克号将在最近距离太阳616万千米的轨道飞行,在炽热的日冕中触摸太阳,届时速度将接近每秒200千米。

帕克太阳探测器是人类迄今为止速度最快的人造机器,如果按照它最快速度时200千米每秒计算,行驶1光年需要1500年,5000万光年就需要750亿年。如果宇宙寿命有1000亿年,还好,等帕克号走完这个旅程,宇宙还存在。

著名科学家霍金在生时,启动了一项叫“突破摄星”的计划,是通过激光把一艘被光帆带动的微型探测器加速到光速的五分之一,飞往距离我们4.22光年恒星系统比邻星,这是距离我们太阳系最近的一颗恒星,到达那里需要二十多年。

如果按照这个速度到达5000万光年的黑洞,需要飞行2.5亿年,这个时间正好是太阳围绕着银河系公转一圈的时间。

不过这项计划似乎还是处于科幻与现实的理解阶段,霍金逝世后音信甚少,是不是黄了不得而知。

前面说的这些飞行器,都是无人的,相对很小的,如果把“我们的飞船”理解为是载人飞船的话,那就还远远没到这个速度。

载人飞船迄今最远的只到过月球,而且只有老美一个国家的几十个宇航员坐过,只有12个人在月球上落过脚。

载着这些人到月球晃了几圈的飞船叫阿波罗飞船,一共飞过17艘,有空载实验,有载人环月实验,6次成功实现了载人登月任务。阿波罗飞船每次可以乘坐3人,飞行速度约每秒10千米出头。

如果乘坐这种飞船飞到5000万光年的黑洞参观一下,单程时间需要15000亿年,宇宙都生生死死十几次了。

在上世纪七十年代完成载人登月后,人类再也没有执行过太空远行的飞船任务。

现在美国NASA已经启动了重返月球计划,而且准备在月球轨道练兵,在2033年左右实施载人登陆火星任务。

为此正在试验命名为“猎户座”的载人飞船,这艘飞船内部空间比阿波罗飞船大2.5倍,最多一次可乘坐6人,飞行速度现在没有具体数据,只知道在空载飞行试验中,重返大气层时速度达到每秒11公里。

这艘飞船于2014年12月5日完成了空载实验,飞行高度达到5800公里,返回大气层耐受了2200摄氏度高温,安全溅落在指定海域。飞船即将开始绕月飞行试验。

这艘载人飞船即使今后飞往火星,速度也可能不会超过旅行者号,因此就别奢望飞往5000万光年那个黑洞了。

2012年NASA牵头在休斯顿启动了一个“百年星舰”计划,这项计划旨在100年内,寻找一种商业模式,开发出长距离载人的宇宙航行方案。

这个方案的核心内容是建造一艘若干万吨级的巨型星舰,载人飞往太阳系外的深空,圆了人类走向深空的梦向。这艘“百年星舰”的动力拟采用最先进的技术,包括核聚变技术,巡航速度达到光速的12%,也就是每秒3.6万千米。

这项计划得到一些国家政府和科学家、企业家支持,新的发动机研发消息频频不断,但毕竟目标远大,困难很多,也是处于科幻和现实结合部的一个计划,能否成功尚需时日,我们只能拭目以待。

如果这种星舰研究成功,达到光速的12%航行,飞完5000万光年距离需要4.17亿年。

由此,我们可以看出,凭着人类目前的飞行速度,别说奢望到5000万光年黑洞一游,就是走出太阳系也只能做梦。

人类要真正能够走向深空,在星系之间穿梭,不但需要速度瓶颈的突破,还必须在物理理论和人类本身的生存形态上有所突破和升级,这个时间恐怕至少要亿年以上。

就是这样,欢迎讨论。

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黑洞距离我们五千万光年,那么我们的飞船要多久才能飞到?

其实无论是五千万光年还是五千五百万光年,对人类来说这个距离实在是太远了!但有很多朋友拿起笔来就算,距离:五千五百万光年,速度:人类最高能达到的速度,然后就是除法,很快多少年能到达就出来了!但宇宙到了这个尺度的时候就不能这样算了!因为我们的宇宙正在膨胀之中!

一、宇宙膨胀的速度有多快?

宇宙正在不断膨胀之中是哈勃根据星系不断远离,而且越是遥远远离速度越快得出的一个结论!当然咋哈勃得出这个结论之前也有其他天文学家有类似的观点,当然哈勃是最系统的观测这个现象并于1929年正式发表他的研究成果!

而这个膨胀的速率就是哈勃常数,被定义为在百万秒差距(约326万光年)的距离上宇宙膨胀的速度,早期的哈勃常数是非常不准确的,从发布之日起的H=500(1929年),后期被逐渐修正为H=558很快又修正为526(1931年)、H=260(1952年)、H=75(1958年)、H=55(1974-1976)!跟发布之日相比,只有当初的1/10,但即使在现代技术进步的今天,我们测得的数据依然无法统一,上图是各个设备测定的膨胀速度区间,当然现在已2015年欧洲的普朗克卫星值为准,即:68.7KM/S/MPC!在每隔326万光年,宇宙的膨胀速度就增加68.7KM/S

二、M87*黑洞正以多快的速度离去?

有了哈勃常数,那么我们就可以计算M87*黑洞远离的速度了!

V=距离/百万秒差距×膨胀速率=5500/326×68.7=1159.05千米/秒!

即:M87*黑洞正以每秒差不多1159千米/秒的速度离去!

三、我们的飞船能追上黑洞离去的速度吗?

我们人类速度最快的飞行器是新视野号(往太阳系外),大约是21千米/秒,如果以飞向太阳的帕克探测器极速则大约有210千米/秒,当然这是近日点速度,有些作弊!不过无论以那种速度,我们永远都追不上M87*离去的速度!

是不是有种苍白无力的感觉,人类最快的飞船在宇宙的尺度上甚至都不如蚂蚁,各位的自我感觉还是那么好吗?


星辰大海路上的种花家


如果是按照常规的飞行方式(也就是利用反冲加速),我们的飞船要达到五千多万光年外的目的地,需要的时间是近乎于无穷久的,简单做个计算:

我们以每秒200公里计算(这个速度是以帕克号太阳探测器的最高速度算的),在不考虑宇宙膨胀的情况下,五千五百万光年的距离,大约需要825亿年,这个时间已经是当前宇宙138亿年的年龄的6倍左右了。

但如果在燃料充足的情况下,考虑到相对论,这个时间可能就要大大缩短了:

①在不考虑加速度的情形下,如果飞船的速度能达到光速的99.99%,那么在地球参考系中,飞船内部的时间只需过去大约77万年,如果飞船的速度更快(比如99.999%甚至更多),那么飞船内部的耗时将会更少

②考虑加速度的情况下,因为我们知道一个物体的速度不可能一瞬间就达到光速的99%,它中间需要一个加速过程,而为了宇航员的生命安全考虑,如果飞船的加速度始终保持在一个重力加速度的值(可由飞船内部仪器检测得知)

那么在这种情况下,整段路程应当是前半段加速后半段减速,最后到达目的地。而这样的一个过程也是存在相对论效应的,并且可以利用狭义相对论计算(狭义与广义的区别在于背景时空是否平直,而是否存在加速度则是次要的)

计算后可知,整段路程下来,飞船内一共耗时约35年,如果飞船加速度更高的话,时间将会耗时更少。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


这是一个简单的不要不要的数学题,不考虑什么相对论下的高级变换,直接设定飞船100公里/秒,飞行一光年距离,大概也就3000年吧,要飞到5500万光年之外,顶多只要1500亿年,是不是弹指一挥间?

当然,我们的飞船速度远低于100公里/秒,大概只有这个速度的17%,可想而知,等到天荒地老,宇宙寂灭,应该会到吧……届时,请你代表人类,献上一束惨白的小贡菊,纪念1300亿年前消失的人类文明全体。


实际上据估算,我们所在的宇宙空间剩余寿命不足150亿年,人类这种比细菌爬的还慢的速度,离开银河系都办不到,遑论5000万光年?再者说,银河系本身就存在不少黑洞,尽管没有5000万光年外的那么大,何必费老鼻子劲,跑那么远去看?关键是你家的小正太想你啊!

如果你真的愿意去,你要舍弃的不仅仅是肉体部分,更重要的是将你的思维提取出来,注入到“奥比拉方”晶体内,可以保存600亿年,ai系统可以根据需要,自行发展,在沿途搜集物质资料,创造出更为强进的宇宙级光速发动机,到时候,可能不用数千亿年时间,当然对你来说,这只是一瞬,对于地球来说,则是永远,就算你抵达并看到了该黑洞,也只是你个人的见识,与其他人类或者其他文明毫不相干,因为你的见解不能够用任何方式交流给其他文明并获得反馈,只是孤芳自赏,代价昂贵。


要建造这艘飞船,需要将地球上6.5亿吨的物质/35000人发送到近地轨道,安装调试,然后开香槟点火送你上路。其实,你不知道的事,在飞船出发后几小时,自毁装置启动,人们会在轨道上看到一朵绚烂的烟火,这艘飞船叫做末日飞船-1.0版,人类真舍不得它离开,只好如此处理,祝你好运!



诸葛小村姑


2017年4月5日~14日科学团队通过事件视界望远镜拍摄了银河系中心的超大质量黑洞和位于M87星系中心的超大质量黑洞,经过大约两年时间的数据计算,在4月10日晚科学家公布了人类首张黑洞照片M87*。

这颗黑洞距离我们大约5500万光年,质量是太阳的65亿倍,我们看见的是它5500万年前的样子,那个时候地球上恐龙刚灭绝没多长时间。

如果不考虑宇宙膨胀,那么人类的探测器需要飞行多久才能到达那里哪?

这是一个知道距离和速度计算时间的简单问题。目前已知人类最快速度的航天器是2018年发射帕克太阳探测器,在接近太阳的时候速度最快可以达到200公里每秒。

人类飞的最远航天器是旅行者一号,现在距离我们大约220亿公里,但是旅行者一号的速度相对较慢大约17公里每秒,但是已经足够飞出太阳系了。

计算人类航天器飞行5500万光年的时间,需要忽略一些实际问题,直线飞行并且忽略宇宙膨胀等等。计算过程很简单不用繁琐的过程况且速度不够大无需考虑相对论。帕克太阳探测器按照最快速度飞行一光年大约需要1500年,那么飞行5500万光年大约需要825亿年。



科学黑洞



黑洞在宇宙并不稀有,距离地球最近的黑洞仅在2800光年之外,而不久前我们看到的黑洞是5500万光年外M87星系的中心黑洞,其地位相当于我们银河系中心的人马座A*,但M87黑洞要比人马座A*大得多,这也是为什么拍摄M87黑洞的难度要比人马座A*小的原因。

5500万光年的距离和可观测宇宙930亿光年的直径相比并不是什么大数字,但对于现阶段的人类文明来说,5500万光年的距离远远超过了现有航天器的极限,目前航天器的最快速度只有200km/s,以这个速度前往5500万光年之外的M87黑洞需要的时间长达825亿年,而宇宙诞生至今也不过138.2亿年。



以目前的科学技术水平,我们能到达的最远的地方也不过是太阳系边缘而已,而真正的活动范围最多只能延伸到火星。真正意义上的宇宙飞船我们是没有的,有的只是体积巨大但运载能力十分有限的笨重化学动力火箭,靠着它们人类也只能到达火星,甚至连大规模探索太阳系都做不到,前往5500万光年外的M87黑洞就更是痴人说梦了。

目前世界各国都在研究的可控核聚变技术一旦成功,除了在能源领域大显身手外还能将其移植到真正的宇宙飞船上,到时候人类的宇航速度就能得到质的提升,再也不用再光速的千分之几徘徊了,可控核聚变的巨大能量足以使飞船达到光速的十分之一甚至更多。



然而无限接近光速的飞船前往M87黑洞在外界看来都需要5500万年,所以最完美的的方法只有“虫洞技术”


宇宙探索未解之迷


飞5000万光年距离几乎不用考虑现有的化学火箭推力系统作为参考!那会变得非常没意思!这个距离啥概念呢!太阳系一般认为直径0.3到1光年左右,而我们的银河系直径在15万到20万光年的样子,横切面厚度一万光年左右!著名的仙女星系离银河系直线距离在220万光年的样子!这就是说飞船飞往仙女星系来回25趟就可以跑到那破黑洞附近了!先来说说星际迷航的曲速引擎吧,这玩意看似很快但是就算达到曲率为9,也就20万光速不到一点点!这点点速度对于宇宙尺度而言很显然太慢!那如何让曲速引擎曲率达到九的速率在提升呢!你可以考虑在飞船曲泡的外部强行整出一个超强人工引力场出来!这样几乎可以屏蔽掉时间!一旦时间被你的飞船给灭了,空间上面的距离可以说都是在“隔壁”罢了!瞬移将变得非常容易!飞去五千五百万光年开外和飞到月球道理是一样它俩几乎可以同时到达!额


j烟嘴


很多人的回答表明他对相对论一无所知。

得多久到达取决于飞船速度。也许你觉得这句话是废话,其实我说的并非你理解的意思。

1首先,要到达距离地球5千万光年外的地方,表示光速飞行要5千万年(理论,实际上达不到),以一半光速飞行要1万万年……以此类推,相信小学生都能算出来。

2要搞清楚一个概念,高速飞行的飞船的时间流逝和地球不同。飞船速度越快,和地球时间差异越大,其计算方式是洛伦兹变换。

3 纯理论上,如果飞船速度无限接近光速,对于飞船上的人来说无论到达多远的地方都是一瞬间。


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