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宇宙之大!即便光速飞行,人类也无法触及边缘?

2024-12-08来源:天脉网编辑:瑞雪

人类对宇宙的探索从未停歇,每一次深入都让我们对宇宙的浩瀚有了更深的认识。太阳系的广阔程度已经超乎想象,以旅行者一号为例,这艘1977年发射的探测器,历经40多年飞行,至今仅距离地球230亿公里,却仍未飞出太阳系,预计还需上万年的时间。

即便我们拥有光速飞船,每秒飞行30万公里,飞出太阳系仍需一年时间。因为太阳系的边缘被认为位于奥尔特云,距离地球约1光年。只有穿越这片区域,才算真正离开太阳系。

而距离我们最近的恒星系统——比邻星,也远在4.22光年之外。即便是以光速飞行,也需要4年才能抵达。这已经是人类能够触及的最近恒星系统了。更不用说飞出银河系,那至少需要3000年的时间,而到达最近的仙女座星系,更是需要长达254万年。

人类可观测宇宙的直径达到了惊人的930亿光年,即便是以光速飞行,也需要930亿年才能穿越。然而,现实更为残酷,即便你以光速飞行这么久,也无法到达可观测宇宙的边缘。因为宇宙不仅广阔无垠,还在不断膨胀。

早在1929年,哈勃就通过观测遥远星系的红移现象,揭示了宇宙中的星系正在远离我们。而且,距离越远的星系,其远离的速度就越快。这表明宇宙一直在膨胀,且膨胀速度甚至在某些区域超过了光速。因为宇宙的膨胀是空间的扩展,这并不违反爱因斯坦的相对论。

根据欧航局普朗克卫星的测量,宇宙的膨胀速率大约为每百万秒差距每秒膨胀67千米。这意味着在距离地球145亿光年外的区域,宇宙的膨胀速度已经超过了光速。而在930亿光年处,膨胀速度更是光速的数倍。因此,任何距离我们超过930亿光年的星系,发出的光永远无法到达地球。

光速虽然是宇宙中最快的已知速度,但在不断加速膨胀的宇宙面前,仍然显得无力。宇宙的动态变化、时空膨胀以及暗能量的推动,使得我们永远无法抵达宇宙的边缘。除非我们能够以超越宇宙膨胀速度的超光速飞行,但爱因斯坦的相对论告诉我们,这几乎是不可能的。

然而,科学家们并未放弃探索。他们提出了虫洞和曲速飞行等理论设想,试图通过改变时空结构来实现超光速飞行。这些理论虽然目前还只是停留在理论阶段,但也许在未来的某一天,人类能够找到突破这一极限的方法。