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一秒飞一光年!如果驾驶这样的超级飞船,多久能飞到宇宙边界?

真空光速是宇宙中的速度的上限,大约为每秒30万公里,虽然宇宙空间的膨胀速度,和量子纠缠的反应速度都是超光速,但它们都无法传递信息。

所以在我们的宇宙中,每秒30万公里就是“有意义”的极限速度,遗憾的是,目前除了光子本身,其他任何有静止质量的物体都达不到这个速度,因为爱因斯坦不允许。

根据狭义相对论中的质速关系和质增效应,粒子的运动速度越快质量就越大,在达到光速之前,粒子的质量就会膨胀为无限大,相应就需要无限大的能量让其进一步加速,但宇宙中很明显是不存在无限能量的。

所以粒子不可能达到光速,而由粒子组成的飞船,或者其他别的什么东西,也会同样的原因而与光速无缘。

但如果,我是说如果

未来人类发明出一艘一秒能飞一光年的“超级光速飞船”,那么驾驶这样的飞船,有机会在有生之年飞到宇宙边界,甚至是飞出宇宙吗?

废话不多说,上数据

根据天文学家们的计算,太阳系的半径就是一光年,我们所熟知的太阳系天体,其实只是位于柯伊伯带内的“小天地”,在它之外广阔的奥尔特云,才是太阳系真正的边界所在,以旅行者一号目前17km/s的速度,还得再飞3万年才能离开太阳系。

但驾驶“一秒一光年”的超级光速飞船,只需1秒就能飞出太阳系,4.22秒就能飞到距离地球最近的恒星,4.22光年外的比邻星附近。

需要指出的是,比邻星还是大名鼎鼎的“半人马座三星系统“中的一员,也就是刘慈欣《三体》中,三体文明的老家。

伴随着“一秒一光年”的超级速度,宇宙中的恒星会在你面前飞速后退,25秒后你会到达织女星,但由于方向原因,你并不会遇到牛郎星。

大约7.2小时,也就是2.6万秒后,你将闯入银河系中心区域稠密的球状星团中,430万倍太阳质量的超级黑洞”人马座a*“将呈现在你眼前,一个月后,你将到达250万光年外的仙女座星系内,进入一个真正意义上的”新世界“。

在这个和银河系类似,同样拥有数千亿颗恒星,数万亿颗行星的仙女座星系里,你看到的景象将会和银河系类似,依旧是群星在你眼前飞速后退,因为一秒一光年的超级速度,在恒星平均距离只有几光年的星系内部,还是非常快的。

但这只是暂时的

随着你飞出仙女座星系,进入广阔的宇宙虚空,一秒一光年的超级飞船就逐渐显得力不从心了,飞往5380万光年外的室女座超星系团,就要耗费你一年半左右的时间。

而室女座超星系团所在的拉尼亚凯亚超星系团,直径达到了5.2亿光年,相当于上个距离的10倍,这意味着横穿拉尼亚凯亚超星系团,要花费你16年光阴。

此时此刻不要忘了,可观测宇宙的半径是465亿光年,从地球出发,驾驶一秒一光年的超级飞船,需要1473年的时间。

1473年前,是公元548年,当时中国还处于魏晋南北朝时期,如果那时候你刚上飞船,那么到今年也就是公元2021年,你就刚好到达可观测宇宙的边缘。

划重点

可观测宇宙的意思,就是目前天文学家只能看到这么大点儿地方,因为更远处星系发出的光,现在还没飞到地球。

所以可观测宇宙之外,仍然是数不清的星系和数不清的恒星,所谓”一秒一光年“的超级飞船,是绝无可能人类有生之年飞到宇宙边缘,甚至飞出宇宙的。

根据宇宙学家的模型,如果整个宇宙是一个闭合的四维超球体,那么宇宙就不存在边界,光速飞船再怎么快,最终也还是会回到起点。

就像今天地球大洋上的航母一样,无论动力再怎么强劲,一直朝着一个方向航行,最终也还是会回到原点。想让航母飞出地球,就得让它具备第三个维度的机动能力,垂直上升离开地球。

同理

想让宇宙飞船离开闭合的四维超球体宇宙,也得让它具备更高维度的机动能力才行,可惜的是人类现在连三维空间都还没玩明白,四维空间的门槛都没摸到。