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众所周知 , 我们所居住的地球处于太阳系内部 , 而太阳系位于更巨大的银河系 。 银河系是一个巨大的螺旋星系 , 它的直径大约为10万光年 。 光的速度为每秒30万公里 , 一光年为光行走一年所需要的距离 , 按照这样换算下来 , 一光年大约等于9460亿公里 。 因此 , 银河系的10万光年直径对我们来说是如此的巨大 。
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如果以地球上的观察者来说 , 光从银河系中心到达边缘需要5万年的时间 , 这远远大于人类的寿命 。 因为光是宇宙中最快的速度 , 所以人类永远也无法飞出银河系 。 网上有人就说 , 就算人类能达到光速的1000倍 , 飞出银河系所需的时间也还是远远超过人类的寿命 。 因此 , 他们得出一个结论 , 人类被银河系困住了 。
【银河系|银河系直径10万光年,人类就算造出光速飞船也飞不出去吗?】请注意 , 我上面使用的是地球上的观察者 。 事实上 , 根据狭义相对论 , 速度的差别会带来时间上的膨胀 , 而根据广义相对论 , 引力场或者加速度场也会带来时间延缓 。 因此 , 对于处于飞船中的人来说 , 他所经历的时间和地球上的人所经历的时间是不一样的 。 通过这一理论的突破 , 或许我们能找到方法来飞出银河系 。
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当你阅读许多关于星系旅行的科幻作品时 , 你可能会接触到一个概念 , 那就是恒加速度推进 。 这个概念的厉害之处在于 , 它能使飞船处于一个恒定的加速度之中 , 通常为人体所熟悉的1个重力加速度(1g) 。 1g的加速度会让你感受到类似地球的引力 , 因此它是相当舒适的 。
在飞出银河系旅行的前半程 , 飞船以1g的加速度持续加速 , 最终能使飞船接近光速 , 但又不会超出光速 , 违反相对论 。 在后半程的旅行中 , 飞船将以1g的加速度减速 , 直到飞出银河系 。 根据哈佛大学物理系教授的计算 , 整个过程中宇航员只感觉过了20-25年 , 并没有超出人类寿命 。
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相对论是一个强大的科学定律 , 时间膨胀和尺度收缩其实是硬币的两个面 。 在飞船上的人觉得他们之所以能这么快飞出去 , 是因为他们的尺度缩短了 。 而在其他人看来 , 原因则变成了时间膨胀 。 不过 , 虽然他们能在20多年之内飞出银河系 , 但地球上照样经历了数万年的时间 。 如果他们还能回到地球 , 他们会发现自己像是穿越到了未来 。
诚然 , 这在理论上是正确无误的 , 但唯一的缺点是技术上无法实现 。 把飞船加速到接近光速需要大量的能量 , 目前这还是一个无解的难题 。
来源:(万象经验)
【】网址:/a/2020/0919/kd523781.html
标题:银河系|银河系直径10万光年,人类就算造出光速飞船也飞不出去吗?