達到光速10億倍的飛船就能飛到宇宙邊緣嗎?

韓聖劍


按現今的理論,宇宙起源於138億年前的一場大爆炸。並且現在的宇宙在不停的膨脹中,而宇宙膨脹的速度當然遠遠超過光速。隨著宇宙在不停的膨脹,人們可以觀測到的宇宙也在不停的變大。


宇宙有多大?

其實關於宇宙有多大目前來說根本沒有一個具體的數據,只能通過目前的觀測得到數據去推算宇宙的大小。直到今天,人類可觀測的宇宙體積直徑也才930億光年,剩下的部分就是不可觀測宇宙。而對於宇宙實際直徑的大小這數據差距也非常的大,從上萬億光年到幾千光年都有,目前比較科學的預估直徑約在1600億光年左右,宇宙理論上是存在邊界的。但隨著宇宙在不停的膨脹,宇宙的直徑也一直在改變。我們總是覺得宇宙浩瀚無垠,無窮無盡,並不是宇宙沒有邊界,而是我們人類太過渺小。

如果用速度可以達到光速的10億倍,可以飛抵宇宙邊緣嗎?

光速可以說是宇宙第一速度,根據愛因斯坦的相對論沒有任何物質能超過光速。光速達到每秒30萬公里,而10億倍光速則速度已經達到了3x10^14 KM/S,且不說目前沒有技術可以達到這個速度,在未來一千年之內估計都很難能達到。當然,如果按照目前的認為宇宙大小為1600億光年,當然可以到達宇宙邊緣,所需要的時間大概要160年。要知道,按照目前人類所能研發的最快飛行器要飛到宇宙邊緣的話,需要的時間為50萬億年。

宇宙究竟有沒有存在邊界我們不得而知,如果宇宙存在邊界,那麼邊界之外又是什麼?人類目前科技還沒有能力進行星際旅行,探測器旅行者一號自1977年發射到2018年才脫離太陽系。隨著科技的發展,人類對宇宙的認知也會在不停的加深。


豬蹄大人實驗室


依據題主的問題解答,解答前先了解兩個問題。

一個是光速10億倍能飛到宇宙邊緣嗎?,第二個是宇宙邊緣

回答問題前,我們先聲明,目前的研究說明,任何靜質量不為零的物質無法到達光速,高速物質運動嚴格符合愛因斯坦狹義相對論,討論物質到達光速和超過光速不現實,也沒必要,這個我們要清楚。

現在我們就假設成立,先回答第一個問題:

光速10億倍飛船能不能飛到宇宙邊緣?這個問題很簡單;

答案是可以的但是又不可以,為什麼?

說一定可以:是因為如果建立在宇宙是固定的狀態,任何固定狀態的廣度,只要有速度,那麼終有一天能到達宇宙邊緣,只是這個時間會很久。

說不可以:是因為如果在愛因斯坦是廣義相對論解釋宇宙是有限無邊的宇宙,如果我們朝著一個方向飛行,那麼最終在宇宙是固定尺度的情況下,會從另一邊回到原來的地方,因為它是一個有限無邊的球面,所以我們無論多快的速度都無法到達宇宙邊緣,因為沒有邊緣。

宇宙隨時在擴張,這個宇宙的邊緣取決於離我們多遠,離我們越遠,膨脹速度越快。

根據哈勃定律,離我們越遠的宇宙邊緣,膨脹速度越快,甚至超過光速,那麼我們可以設想,是不是存在某個距離,宇宙膨脹的速度甚至能超過10億倍光速?

如果真的存在,那麼毫無疑問,我們永遠無法追上,就算沒有這樣的膨脹速度,那麼我們又會回到上面的解釋,要麼宇宙是固定狀態的需要一定時間能到達邊界,要麼是愛因斯坦的解釋那樣我們永遠不可能到達邊界,因為我們會在另一邊回到原來的位置,就像是二維螞蟻走球面走莫比烏斯環,最終還是會回到我們的最初位置。


熱點追蹤部


我覺得看到這一類問題本質上是想問:宇宙之外到底是什麼?

關於這個問題,我們可以來簡單地拆解一下。

10億倍光速的飛船

首先,根據相對論的光速不變原理,我們知道物質,信息,能量的最快速度是光速。所以,超光速是萬萬做不到的,而且由於運動會改變物體的質量,當加速到接近光速時,所需要的能量是十分巨大的,如果真的做到了,那愛因斯坦的棺材板可能真的要壓不住了,而到了那時,相對論也將會被證偽,20世紀締造的物理學大廈的一個臺柱說倒也就倒了。

當然,為了滿足題主的好奇心,我們就假設可以達到這樣的速度。

宇宙空間的形狀

那接下來的問題就是,10億倍的光速夠麼?目前,我們所知道的是,宇宙正在加速膨脹,而且這個速度已經遠遠超過光速。而可觀測宇宙直接是930億光年,這還只是整個宇宙的一部分,整個宇宙要比可觀測宇宙大得多得多,所以僅僅要走出可觀測宇宙,你至少都需要46.5年(這還是不考慮空間膨脹的情況,考慮會更久),可能你會說為啥不考慮高速狀態下的時間膨脹呢? 問題是都超光速了,相對論就被證偽了,哪還有什麼時間膨脹了?

而要飛到宇宙的邊緣,這個數字一定要比46.5年大得多得多。所以,10億倍光速其實不太夠用。

假設,你的飛船不止10億被光速,可以想多快就多快。那能不能呢?

答案是,也不可能。

這是由於宇宙空間形狀決定的,如果宇宙是一個封閉的球狀,那你飛得再快,也好比是飛機在地球上飛,繞個圈又回到了原地,因為這時候的宇宙是有界無邊的。

當然,宇宙還有可能是馬鞍形或者平坦的,如果是這樣,宇宙不僅無邊,而且還是無界的。也就是說這兩種情況,宇宙是無限大的,更談不上宇宙的邊界在哪裡,你無論咋飛,都飛不到。

按照目前的觀測結果來看,更偏向於宇宙空間是平坦的結果。所以,宇宙可能是無限大的。也就是說,根本不存在宇宙之外的事情。


鍾銘聊科學


簡單的回答是:首先拋開命題是否可行,我們並不知道宇宙具體多大,如果以現有理論認為宇宙至少是可觀測宇宙(直徑280億秒差距)的1500萬倍,那這個速度是可以追上宇宙膨脹速度的。

我們知道光速在某種意義上並不是最快的,至少宇宙膨脹速度比光速還快。

這似乎很不合理,狹義相對論告訴我們,沒有什麼的速度能超過光速。

但天文學家們總是想法設法搞砸我們覺得舒適的認識。因為他們觀測到:一些星系正在遠離我們,速度比光速還快

宇宙膨脹說

我們生活在一個不斷膨脹的宇宙中,平均來說,星系之間的距離每天都在變遠。

在一般膨脹之上有一些輕微的運動,導致諸如仙女座星系朝著銀河系的碰撞方向前進(仙女座星系和銀河系40億年後將碰撞)。但總的來說,星系之間的距離越來越遠。

這種膨脹的一個關鍵特徵是它的均勻性。想象一下,一群人站在一個數軸上,每個人之間間隔1米,以中間那個為人0,兩邊分別為人1和人-1,以此類推,如圖:

然後延伸這條數軸,每個對應左右兩邊的人都是相同速度。站在中間的人0,會正確地觀察到他的“宇宙”正在膨脹,任何在數軸上的人都會慢慢地遠離他。

假設數軸延伸速度為每秒1米,人1和人0之間的遠離速度就是1米每秒,每個人和自己對應的左右兩邊的人都是相同速度1米每秒,但是人0和人10 之間就不一樣了。

當數軸開始延伸,每個人之間的距離擴展到2米,人0和人10之間卻擴展了20米,本來他們之間距離是10米,1秒內擴展到了20米,可以計算相對於人0,人1的速度為10米每秒,而且距離越遠這個速度就越快。

現在把這個小理論放到宇宙範圍,在距離我們150億光年外的星系,遠離我們的速度已經超過光速。

宇宙膨脹速度

2018年7月,有哈勃太空望遠鏡和蓋亞太空望遠鏡的最新測量結果顯示,附近的膨脹速度為每秒73.5公里每百萬秒差距(1百萬秒差距是326光年)。(感興趣的小夥伴可以查詢下秒差距具體怎麼算,也可以關注怪羅科普)

這意味著如果你觀察距離我們100萬秒差距的星系,它將以73.5千米/秒的速度遠離我們。如果你觀察一個200萬秒差距呢外的星系,它會以147千米/秒的速度離開。

三個百萬秒差距呢?你得到的是220.5公里/秒。以此類推:每百萬秒差距,你可以給遙遠星系的速度增加73.5千米/秒。

總結

那麼這個問題就很好解答了,據稱不可觀測宇宙是可觀測宇宙(930億光年=280億秒差距)的至少1500萬倍,而光的速度是30萬公里每秒。

通過簡單的計算就可以知道,最遠點的速度是1543.5公里每秒的10億倍,這個速度還遠沒有達到光速的10億倍。所以到達這樣的宇宙邊緣是時間問題,甚至宇宙的膨脹速度可能會逐漸變小。

雖然這個命題是不可能實現的,但是算一下這些東西,還是蠻有意思的,也能讓人更加了解宇宙。

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怪羅科普


時空結構我們還不瞭解。我們生存其中的空間維度在本質上是什麼樣的?平行空間到底有多少?就像我們從平原驅車前往高山地區;或者是從溫暖的熱帶前往酷寒的北極地區,我們有必要對,所前往的區域有全方位的瞭解。


宇宙的邊緣在哪裡?迄今為止,人類極盡一切觀測手段和想象力也只是弄清了,宇宙過去的一百三十幾億年的時光,推測宇宙的範圍大概幾百億光年。我們要想飛到宇宙的邊緣,那就要弄清宇宙大尺度穿越需要了解的任何知識,否則天知道我們在以10億倍光速飛行的過程中會遇到什麼?就像我們乘高鐵時,即使高鐵的速度超過300公里,我們也絕對不會驚慌,因為不論是車速,還是運行軌跡,完全在可控的操作中。




10億倍光速(這個想象力好有勇氣!)是否能夠一直向著宇宙的邊緣飛行?直線飛行在我們認為正確的線路上?在大尺度宇宙中,這似乎不像我們想象的那麼容易。在高緯度的空間,很大可能是沒有簡單意義上的大尺度的直線。況且真的是這樣,我們怎麼保證自己不迷路?星際探索可能會惡化成“星際迷航”。比陷入莫比烏斯環中的螞蟻更可憐的境遇(迷宮)……


如果考慮到多維空間,可能會讓我們無法實現10億倍的光速飛行,因為那樣有可能會導致我們陷入從空氣中一頭扎進海洋裡的情況,實際的狀況可能要比這複雜得多,不只是穿越不同密度的物質這麼簡單。冒失的誤闖也許會撞的粉身碎骨,也許會永遠留在那個怪異的空間,被困住不得脫身……

所以,出行要謹慎,三思而後行!


星光之霖


說到速度(○゚ε゚○)不得不提到時間和空間,有一種說法說時間可能不存在或者說是錯的,之所以我們看不到是行為我們的科技水平有限,那為啥說它是錯的或不存在呢?因為時間空間概念是人們為了加強對時空了解強加上的一個數據參照,為了更好的認知而設定的,顯而易見這個設定效果還是很不錯的,讓我們衝出地球俯瞰太空,可一旦突破瓶頸這個設定就不夠看了,我們現在知道宇宙有一維二維三維甚至四維以及更高的緯度,在某一緯度中看似合理有用的科技知識放到更高緯度時就無法解釋好多問題,就像用孩子的思維考慮大人的問題!辣麼在廣闊的宇宙中時間,空間,用我們現有認知也許是錯的,它只是我們便於記錄計算我們經歷的一個工具,這個工具是人們用已知科技推導未知領域的依據那就會被誤導,所以說其存在謬誤!那麼假設成立,我們已知時間和空間是錯的,哪個是對的呢?對了的話是不是不需要考慮時空而是可以直接破除障礙令人類直接跨越時空到達另一高度或緯度而直接瞭解更廣闊的天地呢?這就需要人類發揮充分想像與學識打破知識壁壘從而將人類由人變神,探索更多未知,知識也好科技也罷,無所謂仙凡只要方法到了就一切迎刃而解,所謂的宗教信仰科技知識都是某一標籤兒,只要能給人類帶來發展的都視為文明進程的燃料與助力,想打破天地牢籠,首先要有足夠的壽命!其後是要有足夠牢固持久的承載工具,最後是強大的動力來源!其中還要考慮工作生存環境與心理問題!只要解決這幾樣,即使科技水平還在二維與三維之間也有機會夠到四維的邊緣,到那時人類發展才剛剛開始,不過我們這一代也許看不到了(*^▽^)/★*☆


老梁0451


目前來看,速度並非是飛出任何事物的充分條件。正如問題中所說,以10億倍光速能飛到宇宙邊緣嗎?且不說10億倍光速有沒有意義,即使可以10億倍光速,還有一個重要的前提,那就是宇宙一定要存在邊緣,如果你沒有邊緣,無論多高的速度都飛不到那裡!

而如今科學探索研究的結果恰恰表明了宇宙是沒有邊緣的,即使宇宙是有限大小的!如何理解?

這主要涉及到我們所處的時空結構並不死絕對的,而是相對的,各種彎曲交織在一起,任何形式的飛行都只是沿著時空的結構在飛行,這意味著不可能有力絕對的直線飛行,因為時空結構是彎曲的,甚至撕裂的!

這意味著什麼?無論你如何飛行,以多快的速度飛行,你都只是沿著彎曲的時空結構在飛行,最終不但不可能到達所謂的邊緣,理論上會回到你出發的原點,一切從頭再來!

所以,對於類似如何飛出宇宙這樣的問題,速度已經不再重要,1米每秒的速度與一億倍光速的速度其結果是一樣的,那就是無論如何飛不出宇宙,也到達不了宇宙邊緣!

最後說一點,,10億倍光速的速度也沒有任何意義,任何問題都要符合邏輯符合事實,而不是在一個狹隘的空間裡去幻想!


宇宙探索


宇宙是什麼?宇宙有沒有邊緣?關於宇宙的問題,一直困擾著大家。愛因斯坦論點是人類受制於自身認知缺陷,只能用平面感官視角窺探宇宙,而真正的宇宙是立體的無起點空間。霍金在這一理論的啟發之下,提出了宇宙“有界無邊”的觀點,認為宇宙無窮大,其體積也無窮大。宇宙是萬物的總稱,是時間和空間的統一,宇宙是的物質世界不依賴於人的意志而客觀的存在,在時間上宇宙是沒有開始和結束,在空間上宇宙的邊緣似乎沒有任何的盡頭。並且宇宙是多樣又統一的,多樣就是物質表現狀態的多樣性,然而統一是在於其物質的本性,宇宙是由空間、物質、能量、時間所構成的統一體。所以如題所說,即使速度達到光速10億倍或者更快,但是沒有從更高的維度來展望,僅僅從人類的維度來思考這個問題是沒有結果的。除非我們能躍遷到更高維度上去,否則都被侷限在我們所認知的宇宙裡。宇宙的大小或者邊緣只是低維度的生物用來了解世界觀的方式。就算擁有極限的速度,但走著走著,很快就會發現周圍沒有參照物了,速度也不存在了,感覺不到運動了,什麼都沒有了,時間被定格了。等你回到原先的地方,已經不是原先的地方了,原先的宇宙已經不是這個時間節點了。所以意識決定物質,世界上的生命不斷死亡,繁殖,死亡,最後滅亡,一切毫無意義。愛因斯坦曾說:“科學的盡頭就是神學”,連牛頓花費半生的時間去研究神學,神學的一切是虛無縹緲的。宇宙間真的存在一位造物者嗎?我們究竟從何而來,又將往何處去?特斯拉相信統一宇宙是物質和精神的結合體,我們只不過是一個被賦予了運動、情感和思想的宇宙力機器。難道人類一直在被安排好的,這一切都是虛無的,難道我們一直生活在虛擬的世界裡面麼?這個腦洞很大啊。


環球科幻


總有同學痴迷超光速啊。這個問題其實包含了兩個知識點,一個是光速10億倍能否達到?另一個是宇宙有無邊緣?我們分開來說說。

超光速的後果

科學家首先不答應。現代的物理學兩大支柱,一個是相對論,另一個是量子力學,他們共同支撐起現代科學的根基。一個管宏觀宇宙,另一個管微觀世界。而有靜止質量的物體無法超越光速,或者說真空中物質光速不可超越,是這兩者的根基所在。如果光速一旦被超越,則基本上過初中以上的人,得回學校重新念物理,你說得有多崩潰!


根據目前的相對論,物體速度越快,它的質量越大,那麼它要增加自身速度時,需要的能量就越大,例如一顆子彈,如果它需要達到光速的99.9999999999%時,它所具有的慣性阻力將相當於一輛重型滿載的貨車,所以,不管我們怎麼努力,我們永遠也征服不了最後一位小數,使得速度等同於光速——這個宇宙所有速度的上限,更不要說超越它了。

宇宙的邊緣

很多同學聽過宇宙大爆炸,又加上宇宙膨脹學說的興起,有一個概念可能大家繞不過去,就是宇宙既然有開始,然後又在膨脹,那麼,它會不會是一個球一樣,也有邊緣之類的呢?這是一個很容易出現誤導的觀點。因為大家習慣將自身置於其外來觀察事物,而不習慣把自己置身其中來思考,有句詩形容得很貼切“不識廬山真面目,只緣身在此山中”。

咱們作為三維生物,在三維大宇宙之中,是從內向外進行觀察的,並沒有辦法一睹空間全貌。而從這個角度來看,除非咱們能掌握第四個維度,跳出三維宇宙之外,否則,宇宙對於我們人類來講,是有限而無邊界的——不存在宇宙的邊緣。

假如符合題主又如何?

題主不服氣,科學不可以腦洞嗎?那也行,咱們來腦洞一把吧。

其實無需要光速10億倍,只要達到光速,就足夠了。光速中,時間已經停止,你就是一切,你想去哪裡都無所謂,反正只有無限延伸的空間和距離,但是並不耗費你自己的時間,你就是永恆。

但是宇宙膨脹的速度,按照目前的估算,隨著行星距離的增長而成正比,空間的速度,在可觀測宇宙之外,估計會超過光速。那麼,你可能會達到創生的邊緣,見證符合我們宇宙定理的空間誕生。可這也不是宇宙的邊緣,只是可以符合觀測定理的宇宙的邊緣而已。

結語

世界很宏大,人類很渺小;努力吧,少年。


貓先生內涵科普


  首先,宇宙到底是否有邊緣還是未知數!個人認為應該是沒有邊界的。因為宇宙是包含了自然界所有事物的。如果有邊緣,則邊緣外部又是什麼呢?它也應該包含在宇宙中才對啊!

  其次,目前人類認為可視宇宙直徑經為930億光年。如果按題主題的假設速度,則從可視宇宙中心到達邊緣大概需要93年。因此,只要人的壽命能達到93歲以上,從出生開始就不間斷地朝可視宇宙的某一方向飛行的話,就能到達可視宇宙的邊緣了。

  關於宇宙的相關問題可進一步查閱本人的以下文章:


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