1G加速航行的宇宙飞船,24年能飞出多远?答案770亿光年
从遥远的史前时代开始,人类对于无尽的星空就有一种莫名的向往,但因为科技水平的滞后,这种向往只能深深地埋在心底无法得到宣泄。
建立文明之后,在无数先贤数千年的努力之下,人类对星空有了初步的认知,但那种向往之情并没有因此减淡,反而如同一杯陈年美酒愈发浓郁。
1609年,当伽利略拿起手中那台人类历史上第一个天文望远镜时,星空的呼唤开始变得急促且接近,近到似乎触手可及。然而,为了拉近这仿佛触手可及的距离,人类又为之付出了数百年的努力。
1969年,阿波罗十一号带着三名宇航员降落月球,象征着人类迈出了征服星空的第一步,对于宇宙的认识也进入了一个全新的阶段。
此时,当触摸星空的夙愿实现之后,遨游星海又成为了许多人梦寐以求的事情,毕竟宇宙浩瀚无垠,那其中异于寻常的瑰丽景色又有谁不会心生向往呢?
而这样一来问题也就出现了,如果乘坐一架采用核能或反物质作为引擎的飞船遨游星海,让人体感觉最舒服的加速度是多少呢?答案是:1g(一秒加速度9.8米)。
虽然人体最高能够承受10g的加速度,但这仅仅是瞬间的承载能力,并且还得是经过专门训练的专业人员。对于生活在地球上的普通人来说,无论是从心理还是生理上看,1g加速度都是最舒适的。
或许你会觉得1g加速度很慢,但如果飞船能够一直保持这个加速度飞行,那么最终的速度将会是一个难以想象的数值,利用时间膨胀效应甚至能够让你在一生的时间里横跨整个可观测宇宙,这个答案是不是出乎意料呢?
想象一下,刚刚出生的你正处于一架刚刚起步的1g匀加速直线航行的星际飞船上(不考虑飞船材料、燃料等因素)。
当你1周岁时回首望去,原本耀眼无比的太阳此刻已经非常暗淡,看起来似乎和宇宙帷幕上其他恒星也没有多大的区别。因为此时的你已经来到了太阳系的最外层,也就是奥尔特云的边缘,这里距离地球大约0.56光年。
当你在飞船上度过第2个生日时,飞船的速度已经开始渐渐接近光速,时间膨胀效应带来的神奇改变开始凸显。
如果此时地球上还有关心你的亲人的话,那么对于他们来说你已经离开地球3年了。此时的你距离"三体"星还有不到一半的路程,距离地球大约2.91光年。
当你吹灭5周岁的生日蜡烛时,这架飞船早已经掠过成百上千颗恒星,地球上和你同一时间出生的人已经成为了84岁的迟暮老人,而你注定这辈子无法和他们交流一路上的见闻了,因为你此时距离地球83光年。
当你10岁时,飞船的速度已经非常夸张了。如果飞船一开始是沿着银河系盘面飞行,那么此时飞船的轨迹已经覆盖了银河系半径的三分之一。
而如果一开始飞船选择了垂直于银河系盘面,那么此时已经能够看到整个银河系壮观螺旋的结构,地球这时距离飞船1.47万光年。
当你走过人生第二个十年时,不仅银河系早已看不到任何踪迹,就连它所在的超星系团的身影都已经变得极为模糊,因为你已经在茫茫宇宙中飞行了4.4亿光年的距离。
当你23岁时,光速飞行的奇妙之处必然彻底征服了你,此时的地球已经过去了50亿年的时间,如果人类文明没有因内部原因消失在历史的长河中,那么也肯定早已经离开了地球了。
因为按照科学家们的预测,太阳将会在十几亿年后步入红巨星阶段,届时它的温度和亮度都会大幅度地上升,这将直接影响地球的整体温度,人类根本无法在这种环境下生存。
一年之后,已经24岁的你通过飞船上的航行日志能够知道,飞船已经突破了可观测宇宙的范围,来到了人类本该永远无法到达的不可观测宇宙,这时你已经在宇宙中飞行了770亿光年。
二十多岁意气风发的你决定继续前进,誓要一探宇宙的真正大小。然而,虽然飞船已经无限接近光速,但身处飞船内部的你还是会以正常的速度衰老,并没有快也并没有慢。
按照正常人76岁的寿命计算,当你到达生命的终点时,走过的路程已经是可观测宇宙的10^22倍(1后面22个0)。倘若宇宙还没有迎来真正意义上的终结,那么届时它的年龄将会是现在(138亿)的几十亿倍。
值得一提的是,宇宙中的繁华程度和时间是成反比的,那时的宇宙中早已经没有了现在的生机,原本震撼的漫天繁星皆化作过眼的云烟,宇宙中只剩下寿命极长却一片死寂的白矮星、黑洞以及中子星。
这也就意味着,想在生命的最后阶段停下来歇一歇,已经是一件不可能完成的事情,因为根本就找不到能够停留的行星。
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