2021-09-11 22:26:42 來源: 奇思妙想草葉君 舉報
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光，是宇宙的極限速度。299792458m/s，你可能對這一連串的數(shù)字沒什么概念，但我們會稍作對比就明白了。人類最快的跑步速度是運動員博爾特創(chuàng)下的，他在2009年8月16日田徑世界錦標賽100米決賽中跑出了9秒58的成績，他的速度是10米/秒，這是目前人類運動速度的極限。
但在一些自然界的動物面前這個速度不值一提。目前世界上速度最快的動物叫游隼，它飛起來能達到390公里/小時，換算一下一秒鐘可以飛行108米，這速度已經(jīng)超過了我國的高鐵復興號。當然，比游隼快的人造物也有，X-43a是NASA研制的無人超音速飛機，它的極限速度是11785公里/小時，也就是3273米/秒，完全超過了音速，甚至比音速高將近10倍。
目前，飛得最快的人造物是有史以來最接近太陽的帕克探測器。因為太陽的巨大引力，它的最高速度將達到200千米/秒。按照這個速度從北京到上海只需要5秒鐘，這些極限速度在我們看來已經(jīng)很不可思議了，但光速才是目前所發(fā)現(xiàn)的自然界物體運動的最大速度，大約30萬公里/秒，是最快的人造物帕克探測器的2752倍。
以光的速度一秒鐘可以繞地球7圈，但放到宇宙的尺度來看光速還夠看嗎？月球距離地球大概有284000公里，而無線電信號也是以光速傳播過去的，也就是說之前在月球上收集月壤的嫦娥五號，也要在地球發(fā)出指令的1.3秒后才能收到信號，而它也要花1.3秒的時間將月球上的數(shù)據(jù)傳輸回去，一來一回就花掉了2.6秒的時間。
幾秒鐘的時間還可以忽略不計，我們再來看看其他探測器的情況。已經(jīng)完成任務的卡西尼號在探索土星時，飛到距離地球最遠的地方，需要花3個多小時才能傳回數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在距離地球最遠的探測器旅行者1號，已經(jīng)飛到了225億公里外，它的信號需要在太空中穿行20個小時才能被地球接收到。
我們再跳出太陽系看看更大范圍的銀河系。銀河系銀盤的直徑大概是10萬光年，也就是說光要穿越整個銀河系就需要10萬年的時間。而以目前我們?nèi)祟惸苡^測到的可見宇宙來看，銀河系就像一粒沙子淹沒在廣袤的沙漠中一樣，完全可以忽略不計。
可觀測宇宙的直徑大概是930億光年，我們需要花930億年才能穿越完整個可觀測宇宙。按照光速，我們甚至飛不出太陽系，更別提更廣闊的可觀測宇宙了。那么人類有一天能突破光速的限制嗎？在愛因斯坦的相對論中光速是宇宙的極限速度，在我們現(xiàn)代人眼中光速不變也是亙古規(guī)律。歐洲核子研究中心也做過實驗，他們將粒子加速到了光速的99.9999%，再往上就做不到了，這證實了對于物質體來說光速確實是極限。
但宇宙中確實存在一些超光速現(xiàn)象，比如說宇宙的膨脹。1926年，天文學家哈勃發(fā)現(xiàn)了幾乎所有的星系都在發(fā)生紅移，也就是說它們正在遠離我們，而且離我們越遠的星系逃離的速度就越快，這證實了宇宙正在膨脹的事實，而且這個膨脹的速度是超越光速的。這是怎么得來的結論呢？回頭看整個可觀測宇宙的范圍是930億光年，而我們都知道宇宙大爆炸開始于138億年前，假設宇宙中的第一束光隨著宇宙大爆炸而產(chǎn)生，而且它在后面的傳播過程中沒有受到太大的影響，那么傳播到現(xiàn)在應該是走過138億光年的路程。
按照這種情形，我們現(xiàn)在的可觀測宇宙的直徑應該是276億光年，但我們現(xiàn)在能夠觀測到的宇宙直徑是930億光年，遠遠超過光走過的路程。由此可見，宇宙的膨脹速度遠超光速，也就是說，宇宙空間不受規(guī)則的限制，它是可以實現(xiàn)超光速的。所以是不是可以打造出一艘超級飛船，扭曲周圍的宇宙空間讓飛船前面的空間被壓縮，后面的空間被拉長，讓空間膨脹進而實現(xiàn)超光速飛行呢？
這就是傳說中的具有曲速引擎的宇宙飛船。目前曲速引擎的設置只出現(xiàn)在科幻作品中，我們目前沒有資源和技術去發(fā)明，但宇宙空間正在超光速膨脹是被確定的事實。很多研究指出這個現(xiàn)象和宇宙間的暗能量脫不了干系，但對于暗能量我們了解得太少。前面提到的歐洲核子研究中心就使用地球上最大型的強子對撞機做粒子對撞，在研究暗能量。這些科學家甚至是想扭曲時間和空間打造出一個人造黑洞出來，當然，目前這些科學家的進度條可能只走了0.00001%。
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