一艘飞船以10亿倍光速飞行,能到达宇宙的边界吗?
问题暂时放一边,先科普一下关于光速和超光速的问题。
首先,加光速是没有实际意义的,科学的东西是严谨的,不能单凭个人喜好或者想象去超光速。
爱因斯坦的相对论早已表明,光速是宇宙速度极限,任何有静质量的物体都不可能超光速飞行。
有人可能会这样质疑:相对论也不是真理,为何总是拿相对论说事呢?
确实,相对论确实不是真理,但经历了一百多年的考验,如今仍然屹立不倒,我们有什么理由不相信相对论呢?不能为了博取眼球而主观臆断地否定相对论,这不是科学态度。
其次,爱因斯坦的相对论表明,速度越快,时间就越慢,当无限仅仅光速飞行时,时间就趋于停止。
所以,要想穿越宇宙,根本用不着10亿倍光速,只需要无限接近光速就可以做到了。当你无限接近光速飞行时,时间就趋于停止,理论上可以瞬间跨越任意浩瀚的星际距离,哪怕是跨越宇宙都可以瞬间完成,前提是必须无限接近光速。
时间膨胀与尺缩效应是等价的,这意味着,只要无限接近光速飞行,再远的距离在你眼里都是近在咫尺,哪怕是宇宙的边界(假设存在)就好像只需要跨一步就能达到。
明白了以上科普知识,来正式回答一下问题。
飞船在飞行的时候,是不可能朝着一个方向飞行的,无论朝着哪个方向飞行都到不了宇宙的边界。
广义相对论表明,时空结构并不是绝对平直的,而是具有弹性,是弯曲的。我们所认为的直线飞行,其实只是在沿着弯曲的时空做"测地线"运动。
而且,目前我们并不知道宇宙到底是什么形状的。普遍认为,我们的宇宙应该是封闭的,如此一来无论飞船如何飞行都到达不了宇宙边界,最终很有可能回到出发的原点,就在在地球上一直走下去会回到原点一样。
这样的宇宙是没有所谓"边界"的,更严谨的描述是"有限无边",就像地球那样,地球是有限的,但没有边界。
宇宙也类似这样,对于宇宙来讲,没有所谓的"外面",所有的一切都在"里面"。
其次,宇宙是没有中心的,可以说"处处都是宇宙中心"。如何理解这句话呢?
科学家测量出的可观测宇宙直径是930亿光年,这个直径是以地球为中心测量的。由于宇宙具有各向同性,在其他星球上测量的宇宙直径同样会是930亿光年。所以我们会说"宇宙没有中心,或者说处处都是宇宙中心"。
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