乘坐一艘以一亿倍光速飞行的飞船,能飞出宇宙吗?
爱因斯坦的狭义相对论告诉我们,光速是不可超越的,光速是宇宙速度极限。所以,无论如何都不可能以一亿倍的光速飞行。
有人可能会质疑“你怎么总是拿相对论说事呢?难道相对论就是真理吗?”
其实这种质疑的方式一点也不讲理,就像网络上一直流传的“抛开事实不谈,难道对方一点错都没有吗?”
为何要抛开事实不谈呢?事实就是事实,不谈事实谈什么呢?
同样的道理,爱因斯坦的相对论就是事实,经过一百多年的发展,早就得到了科学界的认可,为什么不能用相对论说事呢?
还有人可能会说“只是假设”,那么好,我们就暂且抛开相对论的光速限制不谈,假设飞船以一亿倍光速的速度飞行,能够飞出宇宙吗?
还是不能。爱因斯坦的狭义相对论表明了光速限制,即便暂且不谈光速限制,我们还需要了解爱因斯坦的广义相对论对时空的描述。
广义相对论表明,我们生活在四维时空里,而我们所在的四维时空并不是平坦的,不是弯曲的,任何物体都会对周围时空造成影响,让时空扭曲,折叠,甚至撕裂。
所以,即便你驾驶飞船朝着一个方向飞去,你认为的“某个方向”其实只是沿着弯曲的时空做“测地线”运动罢了,测地线,说白了就是弯曲时空的最短距离。你认为的直线其实只是你的错觉。
最终的结果是什么呢?你不但不能飞出宇宙,甚至很有可能回到原点,也就是你出发的地方。
这一点就像我们在地面上的感觉一样,如果在地面上沿着一个方向,也就是我们认为的一条直线一直走下去,会走出地球吗?
当然不会,最终的结果是回到你的出发点。
虽然我们不知道宇宙到底是何种形状,不知道宇宙到底是封闭的还是开放的,其实这些都不太重要。如果宇宙是封闭的,就像地球那样,最终的结果与我们在地面上行走一样。
如果宇宙是开放的,事情就变得更简单了,开放的宇宙意味着没有边界,你当然不可能飞出无限的宇宙。
其实,以目前科学家们的发现来看,我们的宇宙根本就没有中心,也没有边界。同时也可以这样理解:宇宙的每个地方都是中心。
此话怎讲呢?
简单来讲,宇宙具有各向同性,说白了就是“不管从哪个地方看,看到的都大同小异!”
比如说,我们通常所说的“宇宙可观测直径为930亿光年”,就是以地球为中心测量出来的。但我们都知道地球不可能是宇宙的中心,为什么还要这样测量呢?
正是因为刚才所说的“宇宙具有各向同性”,意味着不管在哪里测量,测量出来的可观测宇宙直径都是930亿光年,所以只需要在地球上测量就可以了,没有必要跑到其他星球上再测量一次。
既然这样,既然宇宙处处都是中心,意味着不管你飞到哪里,都可以认为自己所在的地方是宇宙的中心,如此一来你无论如何都不可能飞出宇宙。
最后解释一下为什么说超越光速是没有意义的。
其实很多人都知道答案,简单来讲,光速限制是四维时空的固有属性,是四维时空决定的,只要身处四维时空,就不可能超过光速,除非你脱离四维时空而存在,至于脱离了四维时空你能否存在,如何存在,那又是另一话题了。
或许在高维度时空能轻松超过光速,但前提是高维时空确实存在,而且你能到达那里。即便高维时空真的存在,由于你本身就是四维时空的一部分,意味着一旦脱离了四维时空,你将不再是你,至于是什么,大开脑洞去想象吧。
光速限制的另一种解释方案,也是具体的解释是这样的。爱因斯坦的狭义相对论早就表明了光速是不可超越的,任何具有静质量的物体都无法达到或超过光速,为什么?
因为物体的质量会随着速度的增加而变大,当速度无限接近光速时,意味着需要无穷多的能量才行,整个宇宙的能量都不够用,这显然是不可能也是不现实的。
最后强调一点,假设宇宙存在边界,其实根本不用这么麻烦,完全不用以亿倍光速,飞船的速度只需要无限接近光速就可以了。
因为根据狭义相对论推导出来的尺缩效应,只要速度无限接近光速,不管多远的距离,对于飞船来讲都是近在咫尺。在飞船无限接近光速飞行的一刹那,哪怕是百亿光年的距离,也会瞬间变成一米甚至更短,这样只要飞船一启动就可以到达了。
这就是尺缩效应的具体表现,速度不但可以影响时间,还可以影响空间,时间和空间本来就是一体的。
如此说来,我们真得永远被困在宇宙里了吗?如果存在平行宇宙,我们无论如何都不能到达那里吗?
也并非如此,比如说利用黑洞的诡异特性,或许我们就能轻松穿越宇宙,到达平行宇宙。因为黑洞巨大的质量和引力能把时空结构拉伸到极限,有可能直接通向另一个世界,另一个宇宙!
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