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1 # 冰65774307
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2 # 火星一號
雖然愛因斯坦的相對論把物體的局域速度限制在光速之內,並且宇宙的範圍又是動輒多少光年,但這並不會限制星際甚至是星系際旅行。事實上,也正是因為相對論效應,未來人類在理論上可以去到無論多麼遙遠的地方,100光年可謂是近在咫尺。
相對論表明,宇宙中沒有絕對一致的時間和空間,這些概念都是相對而言的,不同的參照系會有各自的標準。對於地球上的人類來說,河外星系與銀河系的距離達到幾百萬甚至幾億光年,飛到那裡至少需要幾百萬甚至幾億年的時間。但對於趨近光速運動的觀察者來說,河外星系近在咫尺,只要很短的時間內就能飛到那裡,所以在人的有生之年是可以實現星系際旅行的。只是在地球上的觀察者看來,星系際旅行者活了非常漫長的時間——幾百萬甚至是幾億年。
不過,讓一個有靜止質量的物體加速到亞光速,需要耗費巨大的能量,所以想要實現這種方式的星際旅行,需要解決燃料問題。並且還需要解決過載問題,人體所能長期承受的加速度只有1g,過大的加速度會把人壓扁。
除了亞光速運動之外,廣義相對論預言的蟲洞可能是一種更為高效的星際旅行方式。理論上,負物質可以開啟時空蟲洞,把宇宙中的兩個遙遠時空點連通起來,透過這樣的時空捷徑很快就能去往遙遠的地方。蟲洞就像任意門一樣,它的另一端可以是宇宙中的任何地方。
只要人類不斷髮展下去,現在不敢想的事情以後也會逐漸變為現實,我們在宇宙中必然會越走越遠。人類不會被束縛在地球搖籃之中,星辰大海正在等待著我們!
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3 # 科學黑洞
相對論還是給人類留下兩個彩蛋的,如果人類可以一直髮展下去,未來多遠的宇宙我們都能去得!
按照現在的主流觀點認為宇宙源自於138.2億年前的奇點大爆炸,發展至今可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年。在這個尺度的宇宙中人類微不足道,至今人類最遠的足跡是上個世紀成功載人登陸月球距離我們38萬公里,最遠的痕跡是上個世紀發射的旅行者一號已經飛行42年距離我們220億公里。如果把假想中的奧爾特雲看作是太陽系邊界,那麼旅行者一號這個漂流瓶大約還需要一萬七千六百年才能飛出太陽系。而太陽系的直徑僅僅是兩光年。人類的壽命不到百年,窮盡一生也飛不多遠。
但是愛因斯坦的相對論給我們提供了途徑:第一點就是狹義相對論中的時間膨脹效應,物體的運動速度會影響時間的流逝速度,這意味著當我們發展出能源高效地利用方式不斷的提升飛船的速度。理論上可以無限接近於光速,那意味著即使是飛到宇宙邊緣也可能對於我們來說僅僅是一次呼吸的時間。第二點就是廣義相對論中的“愛因斯坦-羅森環”,這是廣義相對論場方程中的一個特解。在科幻作品中它又可以被稱為“蟲洞”,這是一種時間旅行最好的方式。穿過蟲洞意味著跨越時空,這樣的“捷徑”可以給人類帶去任何地方几乎不用擔心時間的問題。但是目前蟲洞是否在宇宙中真實存在尚無定論,即使發現蟲洞人類是否可以安然無恙的穿越也是問題。當然按照文明等級劃分我們目前只屬於0.7級的文明,理論上即使到達III型文明也僅僅可以在直徑二十萬光年的銀河系內穿行,人類文明任重而道遠,也許尚未發展到走出太陽系就夭折這也並不是不可能的。
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4 # 太空科學站
愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論是對宇宙規律的進一步認知,和以往一樣:新的科學理論總能給我們帶來新東西
狹義相對論的質能方程和時間膨脹允許我們利用核能並且時間旅行到未來世界,將來以可控核聚變為能源的大型宇宙飛船速度可能達到光速的百分之十甚至百分之二十,這將為我們殖民太陽系和探索其他恆星系提供基礎,但也僅此而已了,核聚變飛船不可能將我們送出銀河系或者更遠的地方,因為它太慢了。
狹義相對論指出任何有靜止質量的物體在加速過程中質量也會增加,這就導致任何有質量的物體都不能達到光速,好在我們還能無限接近光速就行了。
時間膨脹效應可以讓接近光速航行下的我們用1年時間到達100光年外的星系,每向光速靠近一個小數點這個比值就會大很多,1年時間到達10000光年外的天體也不是不可能。
如果說狹義相對論允許我們在有生之年到達宇宙任何地方,那麼廣義相對論則賦予了我們在瞬間到達宇宙任何地方的能力,通俗的說就是因為廣義相對論理論上允許空間摺疊,這為蟲洞的誕生打下了基礎。
狹義相對論和廣義相對論誕生已有百餘年了,但我們現在連相對論百分五十的威力都發揮不出來,可控核聚變還是空間摺疊都還存在於科幻小說和電影中,現實世界的我們仍然使用化學推進火箭。
科學理論往往科學技術上限,但讓技術達到理論的上限是非常難的,一個理論可能需要幾個世紀的時間才能完全轉化成技術 -
5 # 星辰大海路上的種花家
從相對論角度看,人類未來可以到達多遠的宇宙?
相對論並沒有規定人類能到達多遙遠的宇宙,其中的關鍵不是相對論,而是我們所擁有的技術,如果我們仍然還停留在作用與反作用力推進技術的話,別說100光年,即使完成10光年內的旅行,也是一件難以企及的任務!
100光年可選的目標看上去很多,但其實並沒有幾個真正值得跨越光年才能到達的目標!那麼我們假如實現了可控核聚變技術,我們能航行到多遠的位置呢?
當年的代達羅斯號就是以可控核聚變為動力,按它理論速度最高達到10%的光速計算,其人類壽命按100年計,那麼其從20歲參加工作到65歲退休,工作時間可達45年,其來回理論距離可達4.5光年,如果按往返計算,那麼他最多可到達2.25光年的區域,然後返回目的地剛好能趕上退休時間!如果不計成本,單趟任務,那麼可抵達4.5光年外的位置!即比鄰星所在區域!
當然這個10%光速對於人類來說依然是一個遙不可及的目標,畢竟現在還在KM級別的速度上徘徊,即使是柯伊伯帶內仍然載人航天任務的禁區!
上圖是速度與質增效應曲線圖,速度越高,質增效應越大,到最後增加的推力全部被質增效應所吞噬,再也不會產生速度增加效果,那麼比較經濟的的速度在哪呢?比如我們實現了反物質推進?最大能接受的質增效應是4倍,那麼我們來算算,這個速度是多少呢?
根據上述公式得v=0.9682,時間交換比增加4倍,那麼我們看看能到達哪裡:
根據鐘慢效應得時間交換比增加4倍,那麼其工作時間可達45年×4=180年
那麼其飛行半徑R=180/0.9682/2=92.96光年!
其理論工作時間內的航行極限半徑為92.96光年,是考慮了鐘慢效應之後達到的極限距離!但100光年僅僅只佔了20萬光年直徑的銀河系極小一部分!
不過要提醒一下的是由於飛船內部的鐘慢效應,其45年的工作時間對於地面人員來說真正經過的卻是180年,這是一個不得不考慮的問題,當他回到地球時所有親戚朋友都已經不在人世!
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6 # 鍾銘聊科學
相對論和人類的未來之間沒有什麼必然的關係。
相對論適用範圍其實相對論只是一個科學理論,它是對於可觀現象的描述,他不能用來解決所有的問題,它也是有它的侷限性的。這要從我們科學發展的角度去看待。其實人類的科學是以“十億倍”的階梯在發展的。起先,人類只能看到肉眼看到的世界,也就是人的身高到人身高十億倍的尺度(地月系統),我們花了上千了終於搞出了解決這個世界的理論:牛頓定律和萬有引力定律。我們管這個世界也叫做宏觀低速的世界。
不過200多年後,人類的觀測技術提高,我們能觀測到比人身高十億分之一的奈米世界。也能看到比地月系統還要大十億倍的世界。這時候這兩個世界都需要新的理論,因為牛頓理論不太好使了,誤差變大了。而在小的尺度,量子力學彌補了這個空白,而在大的尺度相對論彌補了這個空白。
可問題是,相對來也是有它的不足,它的不足在於光速不變原理,光是宇宙中物質,資訊,能量的最快速度,也就是說,我們能觀測到的宇宙是有範圍的,不是全宇宙。
所以,相對論並非是終極的理論,它是由適用範圍的。也就是說,它可能帶人類去到的就是可觀宇宙的尺度。但很有可能隨著科學觀測技術的發展,人類能夠突破相對論,提出新的理論。 -
7 # 山水一丁
厲害!首先解釋電源問題,目前人類所有電子裝置,都離不開電能供給。太陽像電磁爐,給石墨烯通上電它就發熱。抓住量子的特性,人類就會開創生存的新篇章。夜裡去太陽遛達遛達,那裡是天堂,地球是人間天堂。
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8 # 夢吧達鞋業1973
很遺憾,出不了太陽系,現在是,以後也是。想要在銀河系巡遊,十萬光年的直徑,沒有超光速是無意義的。現在的超音速飛行對飛行員的身體素質要求都很高,人類的肉身是承受不了超光速飛行的。將來的人類進化成金屬生命,可以進行超光速飛行,巡遊宇宙了。以後,太陽系不適合人類生存了,人類的肉身就滅絕了,但是金屬生命還是可以到別的星系繼續生存。這就是地球人的宿命,也是人類未來的結局。世界很大,比我們想象的大的多,全人類所有的努力,一點點積累起來,最終就是進化成金屬生命。
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9 # 海龍王說生活
保守估計,本世紀內,人類不會到達太陽系的邊緣。現在的幾顆探測器己經到達了奧爾特雲的內部邊緣,這己經是目前人類最先進的空間技術了。
至於進入星空深處,五百年內,估計也到不了比鄰星,這4.3光年,對人類目前的能力,無疑於監獄裡的犯人看待帶著電網的高牆,說天塹絲毫不為過。
相對論只是一種理論,也可以說是一種假說或假設。目前,航天技術與相對論扯不上關係。除非在未來某一天,空間的蟲洞變成現實,就象囚犯從高牆中間或從地下挖了一個洞,走到牆外,坐高鐵,乘飛機,日行萬里,徹底顛覆了高牆裡的人的三觀。那時候,沒有人懷疑你日行萬里!
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10 # 愛無止竟726
這個很難說,也許可以遨遊全宇宙,這要看人類所擁有對宇宙規律的掌握程度與可控資源的多少來決定,也就是人類文明程度,我堅信人類一定會在危險重重的宇宙中掌握超級文明
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11 # 維度開拓者
從相對論角度看,物質不能超過光速旅行,宇宙的尺度太大,在幾百億光年,而人類的壽命有限,似乎人類不可能達到很遠的宇宙。
但仔細分析一下相對論,根據出發前的時間來推算,其實飛船是可以超光速旅行的。假設我們到一個相距10光年的星球,未來的科技能將人類肉體和靈魂分離,沒有了有機的肉體的人類,可以承受無限大的加速度,飛船的速度也可以在很短的時間內加速到光速的0.708倍時,那麼根據狹義相對論,10光年的距離就會縮短為7.062光年,達到目的地只要10光年不到的時間了,也就是說飛船隻要0.708的光速,根據飛船出發前的時間推算,飛船按相對論效應已經相當於光速了。
如果飛船以0.9999的光速飛行,其實就相當於70倍的光速!如果是0.99999999的光速,飛行就相當於7071倍光速。到未來,人類可能不需要什麼飛船直接將靈魂以光波的形式傳送,到目的地再組合,那麼就相當於瞬間到達宇宙的任何地方了。
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12 # 宇宙探索
相對論只是一個真實存在的大自然理論,與人類未來可以到達多遠的宇宙並沒有直接關係。就像牛頓的經典力學理論一樣,它並不是與人類能飛多快有直接關係,更重要的還在於兩個字:速度!
按照牛頓的經典力學,只要有足夠的動力輸入,速度就會越來越快,最終超過光速!但實際上並不是這樣的,牛頓的經典力學是建立在絕對時空觀基礎上。而我們所在的時空是相對的,相對論表明任何攜帶資訊或能量的物體都無法達到光速!
大自然的這種法則似乎給人們“判了死刑”,因為新意味著即使以光速飛行,光速相對浩瀚最後也很慢,飛出太陽系需要一年,飛出銀河系更需要20萬年!
但大自然並沒有真的“判我們死刑”,雖然相對論不允許我們直接超越光速,但我們可以間接地“超越光速”,有兩種方式!
一,利用“時間膨脹和尺縮效應”,這是狹義相對論的核心思想!什麼意思?簡單說就是速度會對周圍時空產生影響,速度越快時間就相對越慢,距離也就越短!
舉個例子,如果我們要飛往100光年外的星球,當速度足夠快時,時間就會變慢(距離變短),速度越快這種效應越明顯!所以,距離就不再是100光年(對於飛船上的人來說),可能縮短為1光年甚至更短!
當然,要想讓時間膨脹和尺縮效應更明顯,就必須非常接近光速,這需要極大的能量推動!
還有一種方式就是利用時空的可彎曲特性,“曲速引擎”技術讓我們超光速飛行,更有“蟲洞”理論甚至可以讓我們瞬間移動!
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13 # 德才兼備芒果o
如果把銀河系比喻成燒餅,從地球無線電第一次發射算起,它的傳播直徑大概有一個黃豆大小。
《海奧華預言》 說宇宙對應9類文明和9種星球。靈魂是脫離物質世界永遠存在的。隨著靈魂的進化可以進入高一級文明。銀河系中存在四大文明。我們屬於一級文明,最低文明。我們來自半人馬座。
海澳華文明屬於九級文明,他們位於獵戶座方向昴宿星團。它是銀河系文明的母文明。
猶太人屬於二級文明,遷移時錯誤地來到了地球。所以他多災多難,違反了宇宙法則。他不會與地球人通婚,他只要保持血統純正,就可以返回母星。所以,猶太人統治了美國,耗盡所有制造飛碟。TR3B就是他們製造的第一款飛碟。
還有很多,大家看看《海奧華預言》
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以目前的科技水平客觀的來推算的話,100年之內人類大約能走到太陽系的邊緣。
目前人類早就已經有了登上火星甚至木星衛星的科技水平。只是執行專案成本過高,沒有國家願意去花這個冤枉錢。太空旅行主要就是兩個問題,一個是運載重量和燃料的配比問題,一個是人類壽命的問題。就目前的科技水平花上50年飛到冥王星不成問題,但卻又不切實際。未來更先進的飛行器出現速度成倍提高的話,那麼時間就是成倍的壓縮。就是人類到大太陽系邊遠問題不會太大。
再遠的就難以估計了。人類要突破宇宙,必須突破的第一關是肉體的束縛。畢竟人的壽命太有限了,而宇宙旅行是一個極其漫長的事情。如果出現合成人,即人類大腦機械身體,那麼宇宙旅行才會變得實際……但就人類社會目前的發展情況來看,很可能走不到那一步就已經滅亡了。