一秒飛一光年 如果駕駛這樣的超級(jí)飛船 多久能飛到宇宙邊界

在宇宙的廣袤空間中，光速被認(rèn)為是不可逾越的極限，每秒30萬公里的速度是我們熟知的宇宙速度的上限。盡管宇宙空間的膨脹和量子糾纏表現(xiàn)出超光速的現(xiàn)象，但它們并不能傳遞信息。因此，每秒30萬公里似乎是宇宙中“有意義”的極限速度。然而，令人遺憾的是，除了光子本身，目前我們所知的任何靜止質(zhì)量的物體都無法達(dá)到這個(gè)速度，這是由于愛因斯坦的相對(duì)論所限制的。

根據(jù)狹義相對(duì)論中的質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)增效應(yīng)，當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)速度越快，其質(zhì)量就會(huì)增大。在接近光速之前，粒子的質(zhì)量將膨脹為無限大，為了進(jìn)一步加速，需要無限大的能量，而宇宙中顯然是不存在無限能量的。因此，粒子無法達(dá)到光速，而由粒子組成的飛船或其他物體也會(huì)因同樣的原因而無法接近光速。

據(jù)天文學(xué)家的計(jì)算，太陽系的半徑約為一光年。我們熟知的太陽系天體實(shí)際上只是位于柯伊伯帶內(nèi)的“小天地”，而太陽系的真正邊界在寬廣的奧爾特云之外。以目前旅行者一號(hào)的速度為17km/s，需要3萬年才能離開太陽系。

假設(shè)有一艘“一秒一光年”的超級(jí)光速飛船，只需1秒就能飛出太陽系，4.22秒就能抵達(dá)距離地球最近的恒星——比鄰星。這個(gè)距離為4.22光年。

值得注意的是，比鄰星是“半人馬座三星系統(tǒng)”的一部分，也就是劉慈欣《三體》中三體文明的老家。

隨著“一秒一光年”的超級(jí)速度，宇宙中的恒星將迅速后退，25秒后你將到達(dá)織女星。然而，由于方向的原因，你將不會(huì)遇到牛郎星。

大約7.2小時(shí)，或者說2.6萬秒后，你將進(jìn)入銀河系中心區(qū)域的球狀星團(tuán)，那里有著430萬倍太陽質(zhì)量的超級(jí)黑洞“人馬座a*”。一個(gè)月后，你將抵達(dá)250萬光年外的仙女座星系，進(jìn)入一個(gè)真正的“新世界”。

在這個(gè)與銀河系相似、擁有數(shù)千億顆恒星和數(shù)萬億顆行星的仙女座星系中，你將看到的景象與在銀河系內(nèi)相似，仍然是群星在你眼前飛速后退，因?yàn)橐幻胍还饽甑某��?jí)速度在這個(gè)星系內(nèi)的平均恒星距離仍然只有幾光年，速度仍然非常快。

隨著你飛出仙女座星系，進(jìn)入廣闊的宇宙虛空，一秒一光年的超級(jí)飛船逐漸顯得力不從心。要飛往5380萬光年外的室女座超星系團(tuán)，將需要耗費(fèi)你一年半左右的時(shí)間。

而室女座超星系團(tuán)所在的拉尼亞凱亞超星系團(tuán)，直徑達(dá)到了5.2億光年，相當(dāng)于上一個(gè)距離的10倍。這意味著橫穿拉尼亞凱亞超星系團(tuán)將需要16年的光陰。

此時(shí)此刻，請(qǐng)不要忘記，可觀測(cè)宇宙的半徑是465億光年。從地球出發(fā)，駕駛一秒一光年的超級(jí)飛船，將需要1473年的時(shí)間。

1473年前，是公元548年，當(dāng)時(shí)中國還處于魏晉南北朝時(shí)期。如果在那個(gè)時(shí)候你剛剛乘坐飛船啟程，那么到了今天，也就是公元2021年，你剛好到達(dá)可觀測(cè)宇宙的邊緣。

可觀測(cè)宇宙的意思是，目前天文學(xué)家只能看到這么大一部分，因?yàn)楦�遠(yuǎn)處星系發(fā)出的光，尚未抵達(dá)地球。

因此，超光速飛船“一秒一光年”仍然是絕無可能在人類有生之年飛到宇宙邊界，甚至飛出宇宙的。根據(jù)宇宙學(xué)家的模型，如果整個(gè)宇宙是一個(gè)封閉的四維超球體，那么宇宙并不存在邊界。即使飛船速度再快，最終也將回到起點(diǎn)。

就像今天地球大洋上的航母一樣，無論動(dòng)力再怎么強(qiáng)大，始終朝著一個(gè)方向航行，最終也會(huì)回到原點(diǎn)。要讓航母飛離地球，就必須具備第三個(gè)維度的機(jī)動(dòng)能力，即垂直上升離開地球。

要讓宇宙飛船離開封閉的四維超球體宇宙，也必須具備更高維度的機(jī)動(dòng)能力，可惜的是人類目前甚至還未掌握三維空間的全部奧秘，更不要說四維空間的門檻了。