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宇宙的直徑為930億光年,如果以光速飛行930億年能飛出宇宙嗎?
2023/04/07

老規矩,先說答案:如果真的能以光速飛行,并不需要930億年那麼長的時間,只需要一瞬間就能飛出宇宙了。在你以光速飛行的瞬間,整個宇宙都會消失在你視野當中,宇宙都消失了,你當然就飛出宇宙了。

你可能會一臉懵逼:又開始瞎扯了!光飛行一年的距離是一光年,930億光年最少也需要930億年的時間,怎麼可能瞬間穿越宇宙呢?

別著急,聽我慢慢解釋。

所謂的一光年,確實是光飛行一年的距離。但這里需要強調一點,一光年的距離是在我們眼里的時間,并非光的時間。

對于光來講,是沒有時間概念的,也沒有距離概念,光可以瞬間跨越任意遙遠的距離,任何再遠的距離對于光來講都是近在咫尺。

比如說,我們通常所說的「太陽光到達地球需要大約8分鐘時間」,這里的「8分鐘」只是相對于人類而言,對于太陽光本身而言,它是瞬間到達地球的,根本不需要任何時間。

愛因斯坦的狹義相對論也表明了這點,具體體現在時間膨脹效應和尺縮效應,分別對應的時間和空間,而時間和空間又是有機的整體,兩者是相輔相成的,等價的。

當然,我們是不可能以光速飛行的,只能盡可能地接近光速。所以,只要你的速度能無限接近光速,就可以在極短的時間里穿越浩瀚星際距離。

光速的這種特性,其實也體現出了四維時空的內在秉性,光速與四維時空息息相關。只要在四維時空里,就不可能以超光速飛行。而且,只要你以光速飛行的一瞬間,就將脫離我們所在的四維時空,當然也離開我們的宇宙了。

所以,嚴格來講,光并不屬于四維時空里的東西,也可以認為「光是四維時空的分界線」。我們知道光速不可超越,但是假設光速超過了光速,其實已經不屬于我們四維時空的范疇了,將來到高維度空間,具體是什麼樣的空間,我們不得而知。

當然,題目中問題的本意或許并不是我上面所描述的,假如不考慮光的時間膨脹效應,以光速飛行930億年,能飛出宇宙嗎?

對不起,還是不能。

所謂的「930億光年」并不是宇宙真實大小,而是可觀測宇宙的直徑。可觀測宇宙,顧名思義就是能夠被我們觀測到的宇宙。

那麼可觀測宇宙外面是什麼呢?我們不知道,而且很可能永遠都不會知道,因為那里的一切都與人類無關,一切信息都不可能來到地球。

但是可以預見的是,可觀測宇宙外面仍舊會是宇宙。考慮到宇宙一直在超光速膨脹,即便你能以光速飛行,也可能超過宇宙的膨脹速度,甚至你連我們的可觀測宇宙都飛不出去,因為可觀測宇宙本身也在膨脹。

同時,愛因斯坦的廣義相對論表明,我們所在的時空并不是一成不變的,時空就像彈性布料那樣可以拉伸,彎曲,撕裂。如果你以光速朝著一個方向一直飛行下去,你所認為的直線飛行,其實是在沿著彎曲的時空做「測地線」運動,最終你不但不能飛出宇宙,還有可能回到原點,也就是你的出發點。

還有一點,宇宙是萬事萬物的總和,也就是時間和空間的總和,我們存在的基礎就是四維時空,所以,我們到達的任何地方都屬于四維時空范疇,也就不可能離開宇宙。

不過,隨著人類對的深入探索,或許我們不需要通過速度的方式離開宇宙,可以通過方式。

比如說,詭異的量子世界讓人們意識到了平行宇宙存在的可能性,電子雙縫干涉實驗就是最好的證明,我們不能用巨觀世界的標準去認識詭異的量子世界。

還有一種觀點認為,平行宇宙其實就是黑洞的盡頭。愛因斯坦的廣義相對論表明,時空是具有彈性的,大質量天體可以壓縮周圍的時空,甚至撕裂時空。

比如說黑洞,由于它的質量全部集中的無限小的奇點上,意味著它可以無限拉伸周圍的時空,把時空結構拉伸到極致,就可以創造出蟲洞,這也是為什麼有科學家認為黑洞與蟲洞是息息相關的,穿越黑洞可以達到另一個世界,所謂的平行宇宙。

不過,平行宇宙的概念目前更多地還停留在科幻層面,我們很難用科學手段驗證平行宇宙存在與否,畢竟黑洞距離人類太遙遠,科學家在2019年觀測到的黑洞,距離地球5000萬光年,這樣的距離實在他遙遠。

總之,想用速度飛出宇宙是不現實的,人類速度在宇宙面前太慢了,我們必須利用時空的特性來「間接地」飛出宇宙!

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