若是駕駛一秒飛一光年的飛船,想要飛到宇宙邊緣,需要多長時間?

首先,在飛行之前,大家需要明確一點,那就是 光年是長度單位。從字面來說,它的意思是 光在宇宙真空環境之下沿著直線經過一年時間的距離。光速為299792458米/秒,因此一光年的具體數值為9460730472580800米,或者記為 9.4607×10^12 千米

在了解了具體的數值以後,我們就可以開始啟程飛行了。如果說一秒可以飛一光年,那麼 僅需一秒我們就已經飛抵太陽系的邊緣了。需要注意的是, 太陽系的邊緣有兩種界定,第一種是 日光層之外,也就是旅行者探測器飛出的那個邊緣。第二種則是在太陽的引力范圍之外,也就是 奧爾特雲之外。我們花費一秒飛抵的正是奧爾特雲附近,接下來就要真正地沖出太陽系了。

飛出太陽系之後,再飛行3.22秒左右就能抵達位于半人馬座a的 比鄰星附近,它是 距離太陽系最近的一顆恒星。八秒鐘之後我們就能夠看到 天空當中最亮的那顆星,也就是 天狼星,這時的它近在眼前,與我們在地球上仰頭觀測時的差異還是非常大的。

繼續飛行幾十秒後,我們還會遇見不少曾在地球上觀測到的星球。比如說最閃耀的「鑽石星球」巨蟹座55e,它看起來閃閃發光,像是宇宙當中一顆閃耀的燈球。

大約15分鐘後,我們的眼前會出現一陣強光。這是 參宿七發出的,是目前人類發現的 宇宙當中最亮的藍超巨星,距離地球大約863光年,其 光度是太陽的 12 萬倍

如果我們的肉眼直接去直視這一強光的話,很可能因此 失明,因此星際旅行當中可能要佩戴專用的眼鏡才可以。六個小時以後,我們就會完成人類的夢想之一,也就是飛出銀河系,因為這時大家已經抵達了銀河系的邊緣。在這裡,我們或許可以在飛船當中為銀河系留影,畢竟從前我們從未站在「上帝視角」為這個美麗的星系拍一張全景圖。

接下來我們會 朝著附近的仙女座星系進發,這一星系異常的龐大,其 直徑是銀河系的 1.6倍左右,距離地球254 萬光年。即使一秒可以飛行一光年,想要穿越它也需要花費很長的時間,至少需要一個月左右。

接下來宇宙的范圍就會讓我們感到自己有多麼的渺小,比如說飛過 半徑為 1 億光年的室女座超星系團至少要花費 兩年的時間。大約需要花費幾百年之後,我們就會抵達最大的黑洞ton618附近,這時飛船上的乘客可能已經換了好幾代了,畢竟 我們的壽命如此短暫

何時能到宇宙的邊緣呢?

那麼,花費了幾百年的時間,我們抵達了宇宙的邊緣了嗎?事實證明想多了,還差得遠呢,如果按照哈勃體積來說,其半徑約為460億光年。這就意味著,我們即使駕駛著一秒飛一光年的飛船,抵達 已知宇宙的邊緣也需要 1450 左右。

可見,在我們看來已經非常快的光速,在面對廣闊的宇宙時,也顯得很慢了。更不用說,人的壽命只有短暫的幾十年,一般都很難活到百歲。所以,即使我們現在就出發,也 不可能在有生之年內抵達宇宙邊緣了。

此外,如果真的如宇宙暴脹模型所展示的那樣,宇宙實際是在 不斷膨脹的,且膨脹的速度 遠遠超過了光速。那就意味著,我們駕駛著飛船一邊靠近宇宙邊緣,但宇宙邊緣卻一直在加速遠離我們。

而我們的飛船時速只能達到一秒一光年,這就代表我們飛行的速度永遠趕不上宇宙膨脹的速度。如果我們的科技不足以使飛船提速的話,飛船上的子孫後代即使能夠一直延續,他們也 無法到達宇宙的邊緣

更何況,現在人類已知的宇宙邊緣實際上是屬于「可觀測宇宙」的,是我們看到了遙遠之處傳來的光,才得以確定這個邊緣。很難說,在這束光的背後,是否還有其他的天體,我們 自以為這是宇宙的邊緣,沒想到這裡可能只是 宇宙的一小部分而已。

宇宙的邊界

既然如此,宇宙到底有沒有邊界呢?這個問題其實很難解釋,因為即使借助工具,我們也「望」不到這麼遠,因此宇宙的邊界目前對于人類而言仍然是一個未知的東西。 我們現在所說的邊界,實際上是可以觀測到的宇宙的邊緣

加州理工學院物理系教授這樣說:

因為我們可觀察到的范圍有限,因此我們也無法確定在我們可觀察的宇宙之外事物的樣貌。我們可見的宇宙的狀態非常均衡,也許在幾乎接近永恆的時光中,它都將繼續保持這副樣子。

所以,現在所說的這個宇宙邊界,並不是大家心目中那個可以看得見摸得著的邊界。而是通過光抵達地球后, 向前追溯後得到的結果。實際上,宇宙的樣子也不像普通人相信的這麼簡單,它可能是 向著四面八方不斷延展的,也可能是自我包圍起來的。但是它就像是我們日常生活中所看見的球面一樣,並沒有所謂的邊緣,你只會在 走完一圈之後重新回到起點

超光速飛行

既然,光速在面對宇宙范圍時,也已經顯得太慢了,那麼我們能夠 嘗試超越光速進行飛行嗎?這樣的話,我們就再將時間進行壓縮,或許可以把1000年壓縮到100年,甚至是10年,這樣人類 大概就有可能趕上宇宙膨脹的速度,真正抵達宇宙的邊緣了。

但是根據愛因斯坦在 狹義相對論當中的論述來看, 光速是不可能被超越的,所以以現代科技的視角來看,超光速飛行是無法做到的。可儘管如此,世界各國仍然都有進行超光速的研究,畢竟我們的征途目的地可不只是太陽系的邊緣,而是 更遠更廣袤的宇宙世界

超光速飛行從理論上來說其實還是可以實現的。不過,人類目前連光速飛船都製造不出來,從現在就開始考慮超光速飛船未免有些早。但這並不是好高騖遠,畢竟在未來我們 遲早要面對並解決這個問題


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