『银河系』光速是宇宙最快速度吗?它其实慢如蜗牛!


『银河系』光速是宇宙最快速度吗?它其实慢如蜗牛!
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对于人类而言 , 每秒能够前进大约30万公里的光速非常之快 。 只要不到0.14秒的时间 , 光就能绕着地球赤道(赤道半径6378.1公里)旋转一周 , 每秒可以绕行将近7.5周 。 地球上无论相隔多远的地方 , 以光速前进总能快速到达 。
即便到了太空中 , 光速仍然很快 。 人类发射的火星探测器飞到火星通常需要半年的时间 , 如果以光速前往火星 , 即便是地火最大的4亿公里距离 , 所需的时间也只要22分钟 。 旅行者1号以17公里/秒的速度飞出半径1光年的太阳系需要耗时1.8万年 , 但以光速飞行只要1年的时间 。
然而 , 进入更加浩瀚的星际空间之后 , 宇宙距离之远 , 使得光速也变得“慢如蜗牛” 。 从太阳系到银河系中心 , 以光速前进需要2.6万年的时间才能到达 。 从银河系盘面的边缘到达另一边缘 , 光至少需要走10万年的时间 。
在银河系之外 , 将是广袤无垠的星系际空间 。 那里的空间极其空旷 , 只有一些密度极低的气体云和光子 。 星系与星系之间相隔都非常遥远 , 如果以光速前往距离我们最近的大型河外星系——仙女座星系 , 所需的时间将会是254万年 。 当然 , 实际时间可能会更短一些 , 因为仙女座星系正在朝着银河系运动 。
在2亿光年之外 , 一个巨大的引力中心——巨引源 , 正在把银河系吸引过去 。 如果以光速前进 , 则需要2亿年的时间才能到达 。 在这么远的距离下 , 空间膨胀速度非常快 , 实际所需的时间要长于2亿年 。
如果要到可观测宇宙的边缘 , 光速前进则需要465亿年 。 要知道 , 宇宙诞生到现在所过去的时间也只有138亿年 , 所以光最远只能前进138亿光年 。 我们之所以能够看到可观测宇宙的边缘 , 并不是因为那里发出的光走完了465亿光年的距离 , 而是因为宇宙超光速膨胀 , 导致当年发光的位置退行到遥远的地方 。
正是由于空间超光速膨胀 , 宇宙的实际范围要远远大于可观测宇宙 。 据估计 , 从整个宇宙的一端前往另一端 , 光需要耗时23万亿年才能到达 , 这还是在不考虑宇宙膨胀的情况 。 事实上 , 由于宇宙膨胀速度比光速还快 , 这导致光永远也不可能从宇宙的一端传播到另一端 。
在整个宇宙之外 , 还有什么 , 目前并不知道 。 或许什么也没有 , 或许还有平行宇宙 。 总之 , 宇宙之大远远超出我们的想象 。
由此可见 , 光速在宇宙中真的非常慢 。 而相对论表明 , 光速是宇宙最快的速度 , 超光速被认为是不可能的 , 宇宙飞船这样有静质量的物体甚至就连光速都不能达到 , 只能无限接近 。
那么 , 这是否意味着宇宙大到永远也无法被探索完呢?甚至我们就连银河系都无法走遍呢?
虽然相对论限制了极限速度 , 但并没有限制我们探索宇宙 。 根据狭义相对论 , 只要宇宙飞船的速度足够接近光速 , 飞船上的时间变得足够慢 , 这样就能在有限的时间飞到遥远的宇宙中 。
另一方面 , 广义相对论表明 , 我们可以通过操纵空间来实现超光速飞行 , 这就是曲速飞行 。 利用具有负能量密度的奇异物质 , 可以扩张宇宙飞船后方的空间 , 并压缩宇宙飞船前方的空间 , 这可以让遥远的宇宙以超光速朝着飞船而来 。


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