| 天人地 | 2024-06-19 10:12 |
关于光速和超光速飞行的问题，之前也做了太多的科普，不过这里还是有必要再次强调，毕竟网络上对光速飞行和狭义相对论的误解实在太多了。 爱因斯坦的狭义相对论早就明确了这点，在惯性系里，任何物体的速度都不可能超过光速。有人可能会提出这样的质疑：你怎么总是拿狭义相对论说事呢？难道相对论就是“神”吗，就一定是正确的吗？  所以，我们不能总是用“我就是不相信狭义相对论”这种态度去否定相对论，质疑本身并没有错，但我们更应该理性质疑。事实上，任何一个新理论的诞生，都会受到科学家们不断的质疑，而只有经受住质疑的理论才是好理论。 而相对论恰恰是这样的理论。  殊不知我们所在的四维时空并不是绝对的，不是一成不变的，而是相对的，具有弹性的。按照爱因斯坦的狭义相对论诠释，速度越快时间就越慢，距离也就越短，这也是所谓的“时间膨胀效应”和“尺缩效应”。  所以，如果宇宙存在边界，飞船的速度并不需要超光速，当然也不可能超过光速，只需要无限接近光速就可以到达宇宙边界，然后飞出宇宙了，而且这只是一瞬间的事情，并不需要太长时间，前提是飞船必须以无限接近光速的速度飞行。  我们生活在四维时空里，宇宙就是四维时空的总和。根据宇宙大爆炸理论的诠释，我们的宇宙诞生于138亿年前的大爆炸，大爆炸发生之后，宇宙就一直在加速膨胀，膨胀速度超过光速。这也是为什么宇宙只有138亿年的历史，但可观测宇宙直径却达到了930亿光年。  但不管有多大，理论上讲，宇宙都是有限大的。那么有限大的宇宙存在边界吗？ 很多科学家认为宇宙的形态是“有限无边”，也就是说，宇宙的大小是有限的，但并没有边界。  同时，有限大的宇宙是没有中心的，但也可以理解为“处处都是宇宙的中心”。这句话乍一看很难理解，甚至有些自相矛盾，但仔细想想其实并不矛盾。 因为宇宙具有各向同性，从任何一个地方观看四周看到的基本都是一样的。可观测宇宙的直径为930亿光年，这个数据是在地球上测量的，以地球为中心测量的。如果把地球换做其他任何一个星球，测量的结果都是一样的。  有人可能会说：我们可以直接跳出地球，这样不就飞出地球了吗？ 但我们并不能像飞出地球那样飞出宇宙，然后站在上帝视角俯视宇宙。因为宇宙就是四维时空的集合，四维时空就是我们存在的基础，甚至你我本身都是四维时空的一部分，这意味着我们到达的任何地方都是四维时空，都是宇宙。  “有限无边”的宇宙确实不太容易理解，也很难让人接受，毕竟在我们日常生活中，任何物体都是有限的，而有限的物体一定存在边界。但宇宙是个例外。 之所以很难理解，根本原因还在于我们无法站在“上帝视角”来审视这一切，就好比二维空间里的生物会认为永远无法飞出二维空间一样，如果他们来到我们所在的三维空间，也就相当于站在“上帝视角”重新审视二维空间，就会发现飞出二维世界原来如此简单。  |
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