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每秒30萬公里,達到光速會看見何物?愛因斯坦:時間將不復存在
2021/11/01
2021/11/01

儘管神創論在科學領域已經被否定,但 人類確實在某種程度上是被「創造」出來的,只不過這不是某個造物主有意識的決定,而是 各種客觀物質條件的產物,換句話說就是,它 不以任何生物的意志為轉移,其中也包括人類自己。

實際上,就算是人類一路發展到了今天,擁有了發達的科學技術,我們還是 沒有辦法完全用人工來合成一種生命,更不要說是本身結構就十分精妙的人類了,我們無論如何也需要借助大自然本身的力量才能夠辦到。那麼,未來的人類將會做到嗎?我們現在顯然是無法預測的。

正是因為人類本身的構造十分精妙,我們才能夠進行這麼複雜的科學研究;但人類本身也有著眾多的 局限性,所以我們才 沒有辦法直接去往更加遙遠的宇宙空間。于是,人類決定「取長補短」,用自己的長處去彌補短處, 製造各種工具來説明自己完成一系列靠純粹的生理活動難以完成的事情,比如 飛上太空

但是目前的人類依然沒有達到我們理想的發展水準,比如 我們的「眼睛」已經能夠看到百億光年之外的天體,但是我們的肉身依然還 在太陽系之內徘徊,甚至最遠只到過我們的衛星月球。

宇宙中的速度

我們第一次能夠突破地球的重力和大氣是在上世紀中期,那時候我們的 運載火箭終于擁有了足夠的動力,達到了 「第一宇宙速度」,也就是擺脫地球引力的速度,成功 讓人造衛星來到了地球軌道上

那麼,在這之上還有什麼樣的速度呢?還有「第二宇宙速度」和「第三宇宙速度」,當 達到第二宇宙速度的時候我們就可以脫離地球軌道,來到繞著太陽飛行的軌道上,成為太陽系的一顆「人造小行星」。而如果達到了 第三宇宙速度,那麼就連太陽的引力也不再能夠束縛我們了,我們將能夠 沖出太陽系,到達更加廣闊的宇宙空間

在上個世紀70年代,人類發射了 「旅行者1號」和「旅行者2號」探測器,這兩個探測器的目的在于探測遠日行星和太陽系之外的世界,但是它本身的速度如果 達到第三宇宙速度,就沒有足夠的燃料支撐到太陽系之外,我們要如何去突破這個瓶頸呢?

研究人員們使用了一個非常巧妙的方法,那就是 讓行星的重力給自己提供「引力彈弓」,在接近木星之後讓其重力給自己提供一個 「反作用力」,讓自己朝著星系之外被「甩出去」,從而達到 節省燃料的作用。

宇宙中最快的速度

很顯然,即使是利用了「引力彈弓」的人類飛行器也並不能夠達到很高的速度,「旅行者1號」發射已經數十年了,都還沒有完全脫離太陽系,只是達到了太陽系的邊緣。那麼, 宇宙中真的有能夠有什麼物質能夠飛快地穿梭嗎?

其實是有的,那就是宇宙中物質能夠達到的最快速度—— 光速。光速究竟有多快呢?用我們比較熟悉的單位來衡量的話,那就是接近 每秒30萬公里。如果是光的速度,那麼 走完太陽和地球之間的距離大約只需要8分多鐘,也就是說我們現在看到的太陽光其實是八分鐘之前發出來的。

根據這個速度,研究者們創立了新的距離單位,利用光行進的時間來衡量。因為對于廣闊的宇宙來說,人類平時使用的距離單位實在是太繁瑣了、微小了。我們常常聽到的 「光年」其實就是基于這個理論的一個距離單位,它指的是 光在宇宙中行進一年的距離

所以我們可以說,太陽和我們之間的距離大約是8光分左右。有了這樣的衡量單位,那些原先的「天文數字」也變得可以理解了,比如 距離太陽系最近的恒星比鄰星的距離是4.22光年,而整個 銀河系的直徑大約是10萬光年

光速和時間的聯繫?

我們在平時的生活中就能夠發現,速度越快,看到的景色也是不一樣的,因為我們的視覺有一定的局限性, 如果光信號傳輸得太快的話,那麼我們的視線就會變得模糊。于是有人好奇,如果我們能夠 以每秒30萬公里的速度進行光速飛行,那麼我們能夠看到的景色將會是什麼樣子的?

這個問題可不像我們的視覺信號那麼簡單,首先需要瞭解的是著名物理學家 愛因斯坦的一系列理論。相對論是愛因斯坦最重要的理論之一,其中又分為 廣義相對論和狹義相對論,狹義相對論就闡述了速度的問題。

根據愛因斯坦的理論, 這個宇宙中除了光本身之外,其他的物質都沒有辦法達到光速。因為凡是靜止質量不為零的物質都不能夠達到光速,但是除了光子之外,其他的一切物質都是 具有靜止質量的。而若是 達到了光速,時間將不復存在

這個結論或許會讓很多人覺得意外,但是我們從時間的本質上來看,它是物質變化的過程的一種定義,而 物質的速度越快,它所經歷的時間也就越慢。因為光速本身就是宇宙中最快的速度,所以如果我們 從光的角度來看,那麼時間就完全是靜止的

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