由于光速的限制,我们人类在宇宙中的活动范围,可能只有一光年!

科技   科学   2024-07-15 20:03   安徽  

从古至今人类对头顶的星空都充满着无限的遐想,冲出地球,踏上星辰大海之路也一直是梦想。

虽然如今在科学的帮助下,我们已经能够离开地球进入到太空,甚至可以到达其他行星,但是要想前往到更深远的宇宙却难以实现。

因为随着我们对宇宙的不断认知,并通过强大的天文望远镜观测后发现,宇宙是何等的浩瀚,仅我们所能观测的宇宙范围就长达930亿光年。这是一种怎样的概念呢?也就是说即便是一束光以每秒30万千米的速度旅行一趟,也需要930亿年的时间,可想而知地球、人类在宇宙面前有多么的渺小!

宇宙的浩瀚令我们感到绝望。同时也不得不承认一个事实,那就是人类或许永远也无法前往到宇宙深处,其范围可能只有一光年,而其中的阻碍就是光速的限制!

我们知道光速是宇宙中物质运动的极限速度,在真空中每秒可传播30万千米,只需一秒钟就能够围绕地球7.5圈。假如你以如此快的速度飞行,那么就有可能前往到宇宙的任何地方,而且是瞬间到达。说到这里或许你会问,为什么达到光速就能够遨游宇宙呢!

因为爱因斯坦的狭义相对论告诉我们,时间和空间不再是绝对的,他们会随着的速度的变化而发生改变,也就是时间膨胀效应。时间膨胀效应表明,当一个物体速度越快时,时间会越慢,一旦达到光速时间就会趋势于0。由于时间已经为0,这意味着去任何地方都可以瞬间到达。

不过遗憾的是,以上只存在于理论中,因为爱因斯坦不仅告诉了我们速度越快时间越慢,同时还表明,物体在加速过程中也会‬随着速度的增大而增加‬,当物体的速度达到‬光‬速时,它的质量将趋于无限大,而‬此时‬如果‬我们‬想要‬‬进一步‬加速这个‬物体,‬就‬‬必须要有‬‬一个‬‬无限大‬的‬能量‬才行‬,很显然‬无限大‬是‬不‬存在的‬‬。

因此‬‬任何‬有‬‬静止‬质量的‬物体都‬不‬可能‬‬达到光速‬。即便是‬接近‬光速飞行,‬其‬‬所需‬的‬能量‬也是‬相当‬惊人‬。而且‬‬人类‬也无法‬承受‬住‬这种‬速度‬,所以‬在光速的限制下,很难前往到宇宙深处。要知道宇宙是何等的浩瀚,仅我们的太阳系半径就达到了一光年,换算下来大约是9.46万亿公里。然而宇宙中天体与天体之间的距离一般都在数光年左右,如距离地球最近的比邻星就长达4.22光年,在低速下,我们即便飞行一生也不可能抵达。

目前人类飞行最遥远的空间探测器,旅行者一号,他与1977年9月5日升空之后,便开始在太阳系中飞行,如今的速度已经达到17千米每秒,但即便是如此快的速度,旅行者一号在飞行46年之后,也仅仅飞行了220亿公里,相当于20个光时。而要想飞出太阳系至少需要1.8万年的时间,这对于人类的寿命而言是无法触及的,同时我们也不得不感叹,宇宙有多么的广阔!



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