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坐在近光速的飛船會有怎樣神奇的現象,我們宇宙如此大能飛出去嗎

自輪子發明以來,速度越快,我們感覺就越激動,雖然對於某些人來說,速度快了可能很嚇人。但在如今的世界,科學家發明的東西是越來越快。我們有火箭,有飛機,有戰鬥機,有東風快遞。儘管如此,這些依然不能阻止我們的想像,比如說:當我們達到光速90%時會發生什麼呢?


無論你的速度有多快,你的時間還是像過去一樣流逝,你也不會發現任何不同,相反你會發現你周圍的一切都在慢慢的進行著,而你的時鐘,心跳都任何變化。

所以這裡就有一個奇怪的事情:就是當你以90%光速運動時,任何觀察你的人,都會認為你的時間比他們自己的時間過得慢的多,而你也會發現他們的時間迅速流逝。這兩者不能同時成立,只能相對成立。

這可能在我們看起來是一個無比荒謬的悖論,這兩者的觀察不可能同時都是真實的,但相對情況確實存在,這就是我們宇宙的神奇之處。

還有一點需要指出的是,任何具有質量的物體都不可能加速到光速,只有光子在被創造出來時和被吸收時始終都是處與光速狀態,它沒有質量的事實賦予了它光速的能力。

現在清楚了,那你飛船以90%光速往4.6光年外的半人馬星座行駛時,那飛船的相對論效應淋漓盡致的體現出來。(這裡飛船不考慮啟動時間)

質量增加效應,當你飛船以90%光速行駛時,你飛船包括你的質量會增加為原來的兩倍。這會隨著速度的增加質量就會越大,當無限趨近光速時,質量也就無限大了。

鐘慢效應,當你以90%光速運動時,飛船經歷的時間若是1年,那麼相對地球上的人來說他們就會過去兩年時間。

長度收縮效應,還是90%光速,若你的飛船為100米,這時外人看來你飛船的整個長度會收縮將近一半,也就是差不多50米了。

也許狹義相對論最為匪夷所思的一個方面就是運動方向的距離會縮短。乍一看,這似乎並不是那麼重要,但它卻導致了一件相當了不起的事情。常識告訴我們,如果一艘宇宙飛船以90%的光速飛行,那麼4.6光年之外的半人馬將需要5左右年的時間才能到達,但這是一個靜止的觀察者所能看到和測量的。然而對於飛船來數,不僅是時間,距離也會縮短,會在大約2.3年內抵達目的地。

隨著飛船速度達到90%光速,你的視野會發生巨大的變化,後方的星星會變得稀少,而前方的星星會變得密集,光波會聚在一起,導致星星呈現藍色狀態,後方散開的星星將會呈現紅色狀態。這就是多普勒效應。這時在你看來所有的東西都會顯得很暗,因為光的頻率已經偏離了可見光譜。

那麼總結一下就是,你飛船在以90%光速飛行時,你的質量增加將近一倍,經歷的時間地球會比地球上人的時間少將近一半,飛船縮小了(地球人看來),但你自己感覺不到,你離半人馬座的距離也縮短了。看就是這麼神奇的現象。

還是90%光速,銀河系10萬光年左右,那飛出去地球人看來將要經過漫長的11萬年,而你就會感覺只度過了4萬8000年。好了,這不合理,我們沒法活這麼就,只能提高光速了,直接提高到99.999999999%的光速,距離收縮到43000光年,而這時飛船上的人將一年半後就會離開銀河系,奔向遠方。但是地球人將會過去10萬年之久,你的一切將可能在地球上抹去了。

但儘管以如此速度要飛到可觀測宇宙邊緣也需要41萬年,如果以99.99999999999999%這麼多個9來飛行,那也是需要1700年,只有再多加幾個9才能旅行整個宇宙。

也就能推出,越靠近光速月有可能進行星際旅行,但是同時也表明了這是不可能的,因為質量的急劇增加,那所需要的能量也是同樣急劇增加的,以至於越靠經光速整個宇宙的能量都不會夠用。

在沒有足夠的動力能使飛船加速到接近光速下,我們如果要進行星際旅行只能用其他辦法,比如說三體中的曲率飛船等等。

費米悖論可能也會提供更快的星際旅行的可能性,如果我們不是銀河系唯一的科技文明,那我我的銀河系將會是一個繁忙的銀河系。反之,事實則並非如此,這也可能表明其它文明也沒有星際旅行的能力。無論哪種情況我們都得認真思考了。


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