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乘坐10億倍光速的飛船一直飛行,能到達宇宙邊界嗎?
2022/12/19

先說答案:不能。無論多快的速度都到達不了宇宙邊界。

因為,無論如何飛行,我們都不可能做到「沿著一個方向」一直飛下去。

根據愛因斯坦的廣義相對論,我們所在的時空并不是平直的,而是彎曲的,我們所謂的直線,其實是時空曲線,我們是沿著時空的「測地線」在運動,測地線就是時空之間的最短距離,就像三維空間里的直線那樣,四維時空的測地線是「彎曲」的。

其實,我們并不知道宇宙到底是什麼形狀的,我們不知道彎曲的時空到底彎曲的何等程度,是一個封閉的球體,還是馬鞍的形狀?

如果是封閉的球體,你一直飛行下去,最終可能會回到原點,就像你在地面上朝著一個方向一直走下去會回到原點那樣。

如果是馬鞍形或者近似平面的形狀,你也到不了宇宙邊界,因為這樣的宇宙是不存在邊界的。

實際上,我們對宇宙的定義是這樣的:萬事萬物的總和,也包括了時間和空間,意味著時空只能存在宇宙里面,而沒有所謂的「外面」,你當然不可能到達宇宙邊界,因為沒有外面自然就不存在所謂的「邊界」。

其次,宇宙沒有中心,當然也可以說「宇宙到處都是中心」,兩者并不矛盾。

如何理解上面這句話?

理解可觀測宇宙的定義就可以了,可觀測宇宙的直徑大約為930光年,是以地球為中心測量的。由于宇宙一直在超光速膨脹,而且宇宙具有各向同性,所以在其他任何天體上測量,可觀測宇宙的大小都是930億光年。

宇宙在不斷膨脹,就像一個不斷膨脹的氣球那樣。這里強調一樣,不是把氣球直接比喻成宇宙,而是把氣球的二維表面比作宇宙,氣球的表面不存在所謂的中心,也沒有邊界。也可以說氣球表面的任何一點都是中心!

還有,無論如何我們都做不到超光速飛行,更不要說10億倍光速了,愛因斯坦的狹義相對論早就表明了這點,大自然禁止我們從絕對速度上超越光速。

其實如果真的想穿越宇宙,根本用不著10億倍光速,只需要無限接近光速就可以了。

根據愛因斯坦的狹義相對論,速度越快時間就越慢,距離也就越短。那麼當飛船的速度無限接近光速時,任何遙遠的距離都會近在咫尺。哪怕是宇宙的邊緣(假設存在)也是如此,對你來說,宇宙邊緣就在眼前,只要飛船一啟動,瞬間就能到達宇宙邊緣。

當然,前提是,飛船必須無限接近光速!

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