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如果驾驶光速一样的机器飞行,需要多久能飞到宇宙尽头呢?

2020-05-12| 发布者: 漠河便民网| 查看: 135| 评论: 1|文章来源: 互联网

摘要: 这个问题即使是问科学家,他也只能直摇头,然后一脸懵圈的告诉你三个字:“爱东弄”!当我们插上车钥匙,一......




















这个问题即使是问科学家,他也只能直摇头,然后一脸懵圈的告诉你三个字:“爱东弄”!
当我们插上车钥匙,一只脚踩在脚蹬上,总会拷问自己,我是谁?我要去哪?我需要骑多久?然而这个问题,完美的避开了这三个问题!但我也能回答一二,听我慢慢道来!
(3)我需要骑多久,这个不需要对应,因为我们都不知道目的地在哪,又如何知道需要多长时间?
按爱因斯坦的说法,跑得越快,质量就会越大,这是狭义相对论中的质增效应。爱因斯坦的质量和我们平常所理解的质量并不是一回事。质量有两种,一种是站着不动的质量叫静质量,一种是运动时的质量,叫动质量。
一辆车以0.001m/s的速度撞上了你,那可能是发现你要碰瓷,但如果他以100m/s的速度给你来一下,你的大脑中肯定会判断,这一下能量很大,非死即伤,躲为上策。
爱因斯坦说:知道我非常著名的方程E=c^2吗?它的意思是质量和能量差不多是一个意思,即质能等价!因此,车越快动能越大,所以动质量也就越大。
你可能有点理解了,但还是很疑惑,动质量和能量本质上是如何等价的?这就要说到万物的构成了,你是怎么来的?你站着不动的质量是怎么来的?
我们是原子到原子核到质子、中子(电子质量太小了忽略)最终由夸克组成的。那夸克的质量哪来的?
你问牛顿,牛顿也答不上来。牛顿只知道质量是物体具有的惯性。如果物体没有惯性,那么太空中匀速飞来一颗“灭绝”恐龙大小的小行星,你一巴掌就能给扇飞了。可见从牛顿的描述中,我们只知其形,不知其所以然。
这个事情直2012年,科学家找到了上帝粒子才得以解决。上帝粒子又叫希格斯玻色子,是质量之源。宇宙万物都是由基本粒子构成的,而就是它赋予了粒子(费米子)质量。
希格斯玻色子游弋在整个宇宙之中,如同大海中的海水,物理学把这种海洋叫做希格斯场,一个质子由3个不同味的夸克构成,想要组成稳定的质子,它们就需要在希格斯场中保持队形,不能随波逐流,而海水又时时刻刻冲击着它们,于是希格斯场的冲击使它们具有了势能,于是夸克就有了质量。
而使它们保持队形的力叫做强力(强核力),这个力的本质是胶子在夸克中互相传递能量,使夸克的质量进一步提升。可见质量的来源于能量,我们就好比是由稳定的能量构成的,所以当你运动起来,动量增加了,你就具有了一部分不稳定的能量,所以你也就具备了一部分会随你运动停止而消失的质量。
从宏观考虑,你推个自行车和推个火车,需要使用的能量是不同的。随着你越跑越快,质量由自行车变成火车,加速所需的能量也会指数级增长。把你加速到光速,整个宇宙的能量,包括暗能量可能都不够!
从本质考虑的话,爱因斯坦的质增公式和质增曲线可以看出,如果运动速度为光速,除非静质量为零,否则等式不成立。
从希格斯场也可以得到这样的结果,光子(玻色子)是少数的不受希格斯场约束的粒子,就如同幽灵体,海水从它身上直穿而过,一点作用也没有,所以光子不具有势能,也就不具有静质量,反过来因为光子在空间中不受基本的希格斯场的作用,所以不会产生相互作用,也没有相对性,速度最快。
我们打个比方,我,你,小明三人站成一条直线,我们互相间隔1米远,由于宇宙膨胀假设下一秒你离我2米远,膨胀了一米。小明同样离你2米远,而我离小明从原来的2米变成了4米,对于我来说,你的膨胀速度是1米每秒每米,小明是2米每秒每米,这里里面的膨胀系数是1。
宇宙的膨胀最开始是哈勃发现的,他发现离我们越远的星系退行速度越快,并且计算退行速度与距离的关系,所以膨胀系数又叫哈勃常数。
当然哈勃常数是随着时间变化的,变化因素涉及到暗能量、辐射等等。由此我们知道宇宙是动态的,不过,动态宇宙也未必没有边界。
比如宇宙是一个球形,它膨胀的过程就像吹气球一样,那么气球的表皮或许就是宇宙的边界。那宇宙具体是什么形状呢?
要说这事,还要继续指望爱因斯坦。《广义相对论》主要是描绘宇宙学的,如果说天文学是看星星的,宇宙学主要就是看宇宙整体的!这就好比宇宙学讲的是GDP,而天文学主要讲创业怎么搞?今年工厂怎么效益不太好?
在描述引力的时,我们经常引用惠勒大师的那句话:物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。时空的弯曲的程度我们用曲率来表示,扭曲程度越大曲率越大。
在小尺度上,曲率可以表征物质的引力,在大尺度上曲率可以决定宇宙的性状。宇宙空间曲率无非三种情况,正曲率,负曲率和零曲率,在“各向同性”的前提下分别对应下面三种情况:
各向同性简单来说就是无论你站在宇宙何处,从任意方向望过去,太空的样子都差不多。宇宙各处具备一致性,密度均匀。因此具有有规律的形状,因为宇宙的结构取决于宇宙中的物质,如果并非哪哪都一致,宇宙的形状可能就是歪瓜裂枣。
各向同性的发现来源于宇宙微波背景辐射的各处几乎一致,太空望远镜对太空各个角度的观察以及宇宙大爆炸理论,宇宙标准模型等。
以上都为二维平面,如同宇宙时空的截面,二维平面足以表达三维空间的曲率问题。其中无论是双曲面,还是平坦的,都预示着一种可能,宇宙可能是无限的。
我们同样可以在圆环中画出内角和为180的三角形,虽然在我们看来线是圆形的,但是当它展开之后却是直线。
除此之外,还存在一种可能性,可能是双曲面!由于曲率实在太大,所以在我们的可观宇宙尺度下,曲率无限接近于0,就像一只蚂蚁站在高速公路上,它会认为地球是平的。
由于宇宙的膨胀,以及光速的恒星,所以人类目前的只能在930亿光年直径的球形区域中获得股票配资 ,我们无从知道外面的月亮是否和可观测宇宙内一样圆,在这狭小的范围内,除非有更精准的仪器来测量曲率,否则我们无从知道宇宙到底是什么形状。
所以宇宙的边界在哪,作为人来说我们无从知道。你一脚踩在脚蹬子上,一手拿着手机,导航搜索宇宙边界村,导航回复“爱东弄”!
即使是这样,但是这题还是有结果的!假设你不是人,而是一个光子,因为你的速度恒定不变,不与世界万物产生相对运动,运动状态不会因为相对作用而发生改变,所以你是绝对的存在。对于一个永恒不变的物体来说时间的冻结的,是静止的!
整个宇宙在你眼中都会缩小成一个点,所以你可以在一瞬间到达宇宙的任何一个角落,或许存在边界,你也可以一瞬间到达边界,但是当你从地球出一瞬间就到达边界时,这个过程对于人类来说将是无限久远,你到底时地球可能已经毁灭,甚至宇宙也已经热寂了,如果宇宙有一个不死不灭的上帝存在,但你到达边界的时候(假设有),他的手表可能已经走过了10的无限次方年。


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