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1 # 赭紅
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2 # 山東好漢剛子
很高興回答你這問題,“人類最先進最快的飛行器到達已觀測宇宙邊緣,和螞蟻爬到太陽,哪個快?”我感覺這只是一個邏輯推理題,在現實中肯定是不可能的,那就按推理去計算一下,看看誰能到?目前為止,人類目前已觀測宇宙是九百多億光年,人類目前最快飛行器是美國2011年發射升空的“朱諾號”宇宙飛船速度是是每秒70多千米,那先不用算其他的,先算一下光年的距離,光一年跑的距離是
9460730472580800米,以“朱諾號”飛行器的速度要飛一光年大約需要幾千年,更何況930億光年的宇宙邊緣呢!估計需要幾萬億年甚至幾十萬億年,難以想象,而螞蟻的速度,據科學家計算,是0.0027米每秒,換算成千米每小時就是0.00972千米每小時,而地球距離太陽的距離大約是1.5億公里,那以螞蟻的速度爬到太陽時間有多長呢?經過推算大約需要200萬年左右,
所以說一目前人類最快的飛行器飛到宇宙邊緣需要幾萬億年或者幾十萬億年,螞蟻爬到太陽上的時間是200萬年左右,所以是螞蟻快。
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3 # 宇宙v空間
首先感謝邀請。我們的宇宙誕生於138億年前的大爆炸,如果沒有那場大爆炸,今天世界將不復存在,你我也不會出現。隨著科學技術不斷的飛速發展,我們人類在太空探索的道路上走的是越來越遠。我們知道宇宙是非常非常大的,即使以光速在宇宙中行駛的話,依然需要很長的時間。那麼我們來做一個簡單的比例。和你的問題一樣。
以人類最快的探測器到達可觀測宇宙的邊界,和一隻渺小的螞蟻朝著太陽去爬,如果兩者同時開始行動,那麼誰會更快的到達目標呢?實際上我們不用思考,我們不用去思考螞蟻,它每小時的速度,甚至是它在多長?多長時間能到達太陽?我們也不需要思考人類最快的探測器要到達幾百億光年的宇宙需要多長的時間?
我們只需要思考一個問題,那就是宇宙有沒有所謂的邊界?答案是沒有。所以即使給螞蟻1000億年的時間到達太陽的話,給探測器10000億年的時間,它也沒有辦法到達宇宙的邊界,因為宇宙是沒有邊界的。透過多普勒頻移的現象,我們知道了星系的紅以代表著在結束遠離我們而星星的藍移則代表在靠近我們,透過對星空大量的星系觀測,我們發現大部分的星系都在遠離我們,因此宇宙在發生膨脹。
而想要對結束這種膨脹,我們需要知道膨脹的原因是什麼?答案就是暗能量,目前來看暗能量非常的神秘,並且它佔據了整個宇宙質量的70%,所以只要有暗能量存在的那一天,宇宙的膨脹就會永遠不會停止,所以宇宙沒有所謂的邊界,即使航天器的速度為每秒鐘1光年,如果宇宙沒有膨脹的話,那麼他只需要花費900億年的時間就能飛出宇宙。
不過,正是因為宇宙膨脹,所以航天器即使花費一萬億年的時間,仍然沒有辦法到達所謂的邊界地區。因為宇宙永遠沒有邊界!透過以上解釋,我相信你就會知道是宇宙更加的浩瀚,還是螞蟻到達太陽的距離更加遙遠。
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4 # 過兩天1963
看見你的提問感覺是螞蟻快了。因為螞蟻的目標是有限的而人類的飛行器的目標是無限的。所以說螞蟻要快於人類的飛行器。
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5 # 時空通訊
人類目前飛行器到達可觀測宇宙,和螞蟻自己拼命爬向太陽,哪個快?
前面有位朋友已經說的不錯了,但諸如此類的題目很有趣,就也來湊湊熱鬧。
我們首先了解一下什麼是宏觀,什麼是微觀。嚴格說起來,人們把肉眼能看得見的事物當做宏觀事物,肉眼看不見的事物叫做微觀事物。
太陽系和宇宙說起來都是宏觀事物,但在廣袤宇宙面前,太陽系就啥都不是了,我們完全可以把它當做一個微觀事物。
原子算微觀事物吧?如果太陽系是一個原子,宇宙就是一個直徑約為4.65米的大球。原子有多大?直徑約10^-10m,也就是百億分之一米;太陽系有多大?如果按照太陽引力影響範圍的奧爾特雲計算,半徑約1光年;宇宙有多大?可觀測宇宙半徑465億光年。
宇宙直徑比太陽系大465億倍,一個原子直徑的465億倍,就是一個4.65米直徑的球。
這樣說,只不過為了說明宇宙怎麼弄都還是一個宏觀事物,別以為4.65米直徑的球很小,但與原子相比可大了,要知道,在一個針尖上就可以擺放100億個原子。
而地球到太陽的距離就更小了,只是這個原子半徑的310億分之一,是這個4.65米直徑的宇宙球的多少分之一,自己算吧。
現在我們來說說螞蟻的賽跑速度和散步速度。這種競賽當然比烏龜和兔子賽跑的故事還要驚世駭俗,差距太大。因為烏龜如果不打瞌睡的話,比螞蟻跑得還是快多了;而兔子與飛船的速度來比更是雲裡霧裡的差距了。
螞蟻的速度有多快呢?有研究認為,螞蟻覓食時在食物引誘下,爬行的平均速度約0.027m/s,而在逃生時,爬行速度可達0.0343m/s。我們把這兩個速度當做螞蟻的小跑和快跑速度吧。
螞蟻爬到太陽去,當然不能一直跑,這樣會累死的。因此我們可以讓它們一邊觀光一般散著步去。螞蟻的散步速度大概在0.01m/s,這種速度爬到太陽需要多久呢?我們來算一下。
計算式為:f=D/v
這裡,f表示所需時間,單位s;D為日地距離,單位m;v為螞蟻爬行速度,單位m/s。
日地距離為約1.5億千米,D=150000000000m;螞蟻爬行速度為v=0.01m。
代入資料計算得:
150000000000/0.01=15000000000000s
一個儒略年為365.25天,為31557600秒,這樣得:15000000000000/31557600≈475321a(年)
現在我們來看看人類目前的宇宙飛船速度。載人飛船最遠只到過月球,因為月球還在地球引力圈內,因此飛到月球的飛船不需要達到地球脫離速度。脫離速度為11.2km/s,飛到月球的飛船速度大約為11km/s左右吧。
現在我們飛得最遠的無人探測器是NASA於1977年發射的旅行者1號,飛了40多年,現在已經飛出了220多億千米,目前還在柯伊伯帶,正在向太陽系外飛去,飛行速度為17km/s。
按這種速度飛出1光年半徑的太陽系引力範圍,還需要17600多年。
目前人類發射的無人探測器速度最快的是帕克號太陽探測器。這是NASA於2018年發射的人類首艘恆星探測器,現在正在圍繞著太陽執行,在日冕層冒著高溫近距離撫摸太陽這隻老虎的屁股,速度達到每秒100多千米。
到了2024年,帕克號將到達太陽最近軌道,距離太陽表面只有600萬千米,不及水星軌道的9分之一。屆時速度將達到200km/s,冒著1400度高溫穿梭在太陽大氣層。完成任務能量耗盡後,帕克會在2025年衝向太陽,以葬身火海的壯舉結束自己7年太陽探索生涯,隨之而化為太陽金焰的還有存有113.7萬人類姓名的記憶體卡,這些名字是NASA向全世界公開徵集,自願報名者,其中不乏有中國宇宙航天愛好者。
現在我們來算算宇宙飛船飛到宇宙邊際需要多久。簡單計算公式依然可以沿用螞蟻爬太陽公式,為:F=D"/v"
這裡F表示飛到宇宙邊際的時間,單位a(年);D"為可觀測宇宙半徑,單位ly(光年);v"為宇宙飛船速度。
現在載人飛船還沒有突破第二宇宙速度,需要載人登陸火星才能夠達到,為了快些飛到宇宙邊際,我們採用現在比較快的無人飛船速度。這種速度有17km/s和200km/s兩個選選項,我們選快的,每秒200千米。
代入公式F=46500000000/0.000667≈69715142428785a
根據計算,一款帕克探測器最高速度的太空飛船,要飛到465億光年的可觀測宇宙邊際,需要約70萬億年時間;如果按照旅行者1號的速度,則需要約820萬億年。
這個時間是一隻螞蟻爬到太陽時間約1.5億倍到17億倍。
實際上,在愛因斯坦廣義相對論引力場理論中,宇宙是禁閉在一個無限曲率的場中,因此不管是光線還是任何速度的物質,都只能在曲率中航行,都無法到達其邊際。就像人在地球上走路,即便你感覺是在走直線,也只能一直圍著地球兜圈子,不但永遠走不出地球,也永遠看不到邊際。
這就是宇宙有界無邊說法的內涵。這些問題我在過去許多文章中多有闡述,這裡就不佔用篇幅了。
回答計算螞蟻和飛船速度距離這種問題,只是為了讓大家輕鬆一下,同時和大家一起了解一下宇宙之大和我們視界之小的概念,遊戲而已,請勿當真。
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6 # 優美生態環境保衛者
人類目前飛行器到達可觀測宇宙,和螞蟻自己拼命爬向太陽,哪個快?
這是一個比較有意思的問題,它將太陽與地球之間的距離、可觀測宇宙的範圍之間,透過不同的運動形式進行空間轉換的對比。雖然太陽與地球的距離,以人類視角來看已經非常遙遠,連太Sunny線都需要8分多種才能到達,但是與更為宏觀尺度上的可觀測宇宙相比,這點距離簡直微不足道,而飛行器的速度相較於螞蟻的速度也會有好多個數量級的差別,這似乎讓這兩種方式之間的比較具有一定的可類比性,下面不妨簡單分析一下。當然,這只是理論上的分析和探討,而實際上螞蟻怎麼樣也不可能爬到太陽,人類的飛行器也到達不了可觀測宇宙的邊界。
大家都知道,我們現在所處的宇宙是在138億前來源於那場驚天動地的奇點大爆炸,而這也是目前科學界關於宇宙發展演化的主流觀點,不過在100多年以前,人們普遍認為宇宙是處於“靜態”的,即宇宙沒有邊際,星系之間的相互距離基本保護不變,星際物質在宇宙中的分佈是處於均勻各向同性的,愛因斯坦為了維持宇宙是靜態的這個結論,還刻意在廣義相對論的引力場方程中加入了宇宙常數,用於修正萬有引力對星體之間相互作用的影響。
然而,隨著哈勃透過長期觀測發現的系外星體多普勒紅移現象,讓包括愛因斯坦在內的世人意識到宇宙正在膨脹的事實。科學家們隨後根據哈勃定律,即星系的退行速度與觀測者之間的距離正相關,這個比例被稱為哈勃常數,2013年時歐洲航天局透過普朗克衛星測得該常數的值大約為68(km/s)/Mpc,也就是在距離地球326萬光年的區域,目標星系遠離地球的速度約為68公里每秒。在此基礎上,科學家結合Λ-冷暗物質模型,反推出宇宙的年齡為137.8-138.2億年之間。
那麼,可觀測宇宙的半徑是怎麼得來的呢?首先,根據上述計算得出的宇宙年齡以及不斷修正的哈勃常數,我們可以推匯出從奇點大爆炸光線發出去以後,能夠恰好到達地球觀測點的那部分光線,其所經歷的時間為461億年,也就是宇宙微波背景輻射所走過的路徑是461億光年,而實質上如果不考慮空間膨脹的因素,那麼這部分光線實際上所走的距離才為4200萬光年,因為光在行進,空間也在膨脹,相當於拉長了光所行進的距離。
透過對比可以發現,461億光年與可觀測宇宙的半徑465億光年還差了4億光年。剛才提到了,這461億光年是我們透過宇宙微波背景輻射看到的宇宙第一縷“Sunny”,但是這縷Sunny並非是奇點大爆炸的瞬間併發射出來的,因為在奇點大爆炸剛發生時一直到38萬年之間,整個宇宙雖然處於膨脹狀態,但是宇宙空間裡還是充斥著溫度極其高的光子、電子、質子等微觀粒子組成的等離子態物質,而光子在這種環境下極易與其中的自由電子和質子發生相互作用,可以說光子始終無法擺脫其它微觀粒子的干擾而釋放出來,對光子來說,整個宇宙還是處於“混沌”的不透明狀態。
這種狀態直到38萬年之後溫度的持續下降,形成了原子核之後才加以改變,光線才從其中逃離出來。而根據宇宙膨脹的速率推測,這38萬年所對應的空間“拉長”效應,使光線透過4億年才走完,因此加上前面的461億年,可觀測宇宙的半徑被確定為465億光年。從某種意義上來說,我們能夠透過光線所探知的宇宙空間範圍,要比奇點大爆炸到現在實際所經歷的時間,少了38萬年。不過,隨著科學家們探測到了引力波的存在,由於引力波在原始宇宙的形成早期,不會受到高溫微觀粒子的影響,可以直接穿透,因此科學家們透過對可觀測宇宙“邊界”處的引力波資訊,從而修正了由光線帶來的這38萬年時間差的影響。
說了這麼多,就是想向大家解釋一下可觀測宇宙的範圍到底有多大,以及這個距離的數值是怎麼計算得來的。而透過這個距離與飛行器之間的速度相比,就可以得出理論上需要的時間,這裡就不考慮空間膨脹的因素了,因為這個可觀測宇宙的範圍是固定的,空間即使再膨脹,其所在區域的星體會離地球越來越遠,但這個可觀測的範圍是不變的,永遠是半徑465億光年。
我們假定飛行器的速度與目前為止飛得最遠的旅行者1號為參照,速度為17公里每秒,那麼到達465億光年之外所需的時間大約為820萬億年之久。
同時,我們設定太陽與地球的距離為平均值1個天文單位-1.5億公里,而螞蟻的速度我們假定為0.01米每秒,那麼螞蟻從地球爬到太陽所需的時間為47.5萬年。顯而易見,即使運動速度非常小的螞蟻,爬到太陽所需要的時間,仍然要遠遠小於飛行器到達可觀測宇宙“邊界”所花費的時間,兩者的時間上完全不處在一個數量級上。
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7 # 漫步科學
“人類目前飛行器到達可觀測宇宙,和螞蟻自己拼命爬向太陽,哪個快?”,從路程的長度和時間的關係來看,顯然螞蟻比較快,但我們都知道螞蟻是不可能爬到太陽上的。
地球圍繞太陽執行的軌道是一個橢圓形,而太陽則位於其中的一個焦點上,科學家測得地球與太陽的平均距離為149597900067.95米。螞蟻的速度有多快呢?已知世界上跑的最快的螞蟻是“撒哈拉銀蟻”,它們是已知最耐熱的昆蟲之一,生存在全世界最酷熱的沙漠地區,也正是極端環境的影響,這些螞蟻必須跑的非常快,需要在最短的時間內找到食物並返回巢穴,曾有研究團隊測得“撒哈拉銀蟻”的奔跑速度高達85.6釐米每秒,這幾乎就是人類的步行速度。如果以“撒哈拉銀蟻”的速度走完一個天文單位的距離,則大約需要用時5541年。
但是也有一些細節是應該要考慮的,比如地球與太陽距離的變化。我們知道地球之所以可穩定的圍繞的太陽運轉是因為萬有引力的作用,引力的大小和二者的質量與距離有關,而太陽作為一顆恆星,依靠核融合反應每秒將四百萬噸的物質轉化成能量,科學家認為太陽誕生至今,至少消耗了一個土星的質量,而質量的降低則意味著引力的減弱。科學家分析認為,宇宙膨脹、日地引力減弱等因素導致地球每年遠離太陽1.5cm左右,由此看來,“撒哈拉銀蟻”需要多走一會才行。當然,對於壽命只有幾年的甚至幾個月的螞蟻來說,上千年的時光真的是太久了。
再來說說人類的飛行器吧,我們知道可觀測宇宙是一個以觀測者為中心,半徑約為465億光年的球形區域,這個範圍是如何確定的呢?目前的宇宙學理論認為,我們的宇宙誕生於138億年的大爆炸,宇宙大爆炸造成宇宙空間迅速膨脹,而我們賴以觀測宇宙的途徑則是電磁波,電磁波的傳播速度等於光速,而遙遠天體產生的電磁波訊號在傳向地球的同時,天體本身由於空間膨脹的原因也在遠離我們,科學家推算,我們此刻能接收到的最遙遠的天體訊號時,該天體與我們的距離已經達到465億光年之遙。
人類目前的飛行器速度有多快呢?2018年,由美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室製造的“帕克號”太陽探測器發射升空,該探測器在抵達近日點時速度高達200千米每秒,帕克號也稱為人類有史以來最快的人造裝置。以該速度推算,如果要走完465億光年的路程大約需要7*10^13年,顯然這個時間要比螞蟻耗費的更多。
但是,地球和可觀測宇宙邊界的距離也是在不斷增加的,這是因為雖然電磁波的速度是固定的,但是隨著時間的流逝更遠處的電磁波穿越茫茫宇宙依然會抵達地球,因此我們的可觀測宇宙在未來會增長到它的極限邊界,而這個邊界與我們的距離約為620億光年。如此遠的距離,對於目前人類的飛行器來說,顯然是不可能達到的,因為即使是以光速飛行,我們也需要數萬年才可以飛出銀河系,而目前我們還無法達到第四宇宙速度,也就是說人類的飛行器目前是無法飛出銀河系的,更何談可觀測宇宙邊界。
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回覆列表
你的問題透出無知低質。
首先,你的快是速度快慢?還是到達終點用時的多少?
其次,可觀測宇宙,地球、你家、你等都是可到達宇宙,你的飛行目的地是哪裡?
第三,螞蟻的拼命爬行速度與去不去太陽無關,螞蟻沒掙脫地球引力離開地球如何定向呢?你的螞蟻----螞蟻智慧----螞蟻水平。
第四,你的認知在時空境界,你不知道超時空如何提問,所以低質自不知----比喻夏蟲。