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飞船以光速在宇宙中飞行24小时,返回地球后,你在家人还在吗?

6月10日 逆落雪投稿
  在人类离开地球之前,人类的梦想是有一天走遍地球,看到地球的每个角落。这样美好的愿望在人类进入文明时代5000年后实现了。人类虽然诞生于几百万年前,但真正进入文明发展阶段只需要5000年左右。
  换句话说,人类花了大约5000年才实现绕地球旅行的古老梦想。如果现代人可以旅行回到几千年前的古人,告诉古人,几千年后人类将可以自由地环游世界。估计在古代,你会被当成疯子。在古人眼里,地球广袤无垠怎么可能有一天环游世界?
  信不信由你,几百年前人类文明的飞速发展终于走上了科技发展的道路,实现了上个世纪中叶飞翔、离开地球、看到浩瀚宇宙的梦想。当人类离开地球,一个新的宏伟梦想再次出现,那就是实现星际旅行,旅行到宇宙的每一个角落。
  这样的豪言壮语,现在估计被很多人嘲讽为梦。宇宙那么大,没有极限,光速只有龟速。爱因斯坦的相对论告诉我们,质量物体的速度只能无限接近光速。既然光速是极限,人类怎么可能走遍宇宙?
  我们很难判断未来。今天我们讨论的不是人类是否可以走遍宇宙,而是另一个与光速有关的话题。也就是以光速在宇宙中飞行24小时。当你回到舞台上,你的家人还会在吗?
  在地球时代,速度和距离都有一个基本单位。速度是每小时多少公里,距离以米或公里为单位。离开地球后,面对浩瀚的宇宙,地球的速度和距离单位不再适用。这时,科学家提出了光年和光速的空间测量单位。
  光速是光子的速度,约为每秒30万公里,而地球与月球的平均距离只有38。44万公里。如果你以光速飞行,你可以在一秒钟内从地球到达月球。光年是指光子以光速在宇宙中行进一年的距离,非常大。
  但这个速度只能算是宇宙尺度上的龟速。要知道,银河系的直径大约是10万光年。如果我们以光速飞行,我们需要10万年才能穿越银河系。人类的寿命大概是100年,10万年有什么区别。
  在这种情况下,是否意味着人类不能以光速在宇宙中旅行?当然不是。虽然爱因斯坦的相对论提出了光速不可破的真理,但它也告诉我们另一个现象,即时间与速度成反比。
  相对论否认空间的绝对性,提出相对空间理论,认为时间和空间在尺度上是相对的,存在时空扭曲。时空扭曲已经被科学家证明,并在现实中有一定的应用。比如我们的北斗导航卫星已经应用了时间扭曲理论,实现了与地面同步,否则卫星时间和地面时间会有微小误差。
  相对论告诉我们,随着物体速度的增加,时间也会变慢。当速度无限接近光速时,时间无限接近停止。当速度达到光速时,时间就会停止,永远不变。飞船的时间已经停了,坐在飞船里,你的生命没有极限。从某种意义上说,此时的你是不朽的。
  在永生的状态下,时间失去了意义,所以无论宇宙有多大,你都可以旅行。无论宇宙是930亿光年还是12万亿光年,光速飞船都可以到达,你可以享受宇宙的每一个角落。
  当然,光速运动时,空间会缩小到零,时间也不再流逝。距离对你来说不再是问题。即使你飞到宇宙的尽头,对于一艘以光速飞行的宇宙飞船来说,这也将是一件瞬间的事情。而你想回到地球,自然也是一瞬。
  但对于飞船外的空间来说,时间依然正常流逝,地球的时间自然不会变慢,更不会停止。当你一年后回到地球,你看到的场景可能会完全改变。如果宇宙的直径是24万亿光年,那么光速飞船飞到宇宙尽头然后返回的时候,宇宙的时间已经过去了24万亿年。
  24万亿年后地球还会存在吗?答案自然是没有了,知道太阳的寿命只有50亿年。50亿年后,它将走到生命的尽头,膨胀成一颗红巨星,吞噬内星系的几颗行星。地球也会变成宇宙的尘埃,消失在宇宙中。太阳的尽头会膨胀坍缩成白矮星,最后变成黑矮星。
  所以当你穿越宇宙回到地球,你可能除了一个黑矮星什么也看不见,地球和太阳系都没了。自然你家就不存在了。24万亿年后,整个宇宙可能走到生命的尽头。
  宇宙不是无限膨胀的。膨胀需要能量,可能是暗能量。无论什么样的能量推动宇宙膨胀,都不可能是无限的。当宇宙消耗完所有的能量,它的熵就会达到最大。这时,宇宙将停止膨胀,然后向内坍缩,最后回到奇点重启,开始新一轮的BIGBANG演化。
  这些只是我们理想中的一个猜想。事实上,根据相对论,光速飞船是无法制造的。所以,不可能阻止飞船时间的流逝,让你实现永恒的星际旅行。光速虽然不可能,但未来实现还是有希望的。
  根据狭义相对论的时间钟慢效应,如果亚光速飞船以光速的99。99999985飞行一天后返回,那么地球上的时间将是500年后;如果速度达到光速的99。9999999996252,地球上的时间就要过去一万年。虽然这一次无法与真正的停止相比,但它对我们仍然有很大的吸引力。
  虽然理想很美好,但在现实中,我们不太可能真的想依靠科技实现以无限接近光速的亚光速飞行。科学家自然不会期待这种亚光速飞行。对于人类来说,能够以60左右的亚光速飞行是非常自豪的。
  因此,我们不能通过光速飞行来达到永生和探索宇宙。但是,人类要想实现真正的星际航行,走遍全宇宙的梦想,可能只能期待在人类虫洞的研究和探索上有所突破。如果能创造出类似虫洞的时空通道,超光速飞行就不再是梦了。只是快速通过这段通道与飞船的速度无关,所以即使实现了超光速飞行,时间也是正常的,不会有停止时间流逝这种好事。
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