摘要:在宇宙中光速是物体运动速度的极限,没有任何有静止的物体可以超越它,一秒钟就可以传播30万千米,相当于围绕地球7.5圈,在我们看来光速已经快到无法想象,但其实当光进入到广袤的宇宙尺度后,你会发现光速其实也是极为缓慢。
在宇宙中光速是物体运动速度的极限,没有任何有静止的物体可以超越它,一秒钟就可以传播30万千米,相当于围绕地球7.5圈,在我们看来光速已经快到无法想象,但其实当光进入到广袤的宇宙尺度后,你会发现光速其实也是极为缓慢。
以我们每天接触到的太阳为例:太阳距离地球约1.5亿千米,按照光速每秒30万千米的速度传播,也就是说阳光要从太阳表面传播到地球,至少需要8分20秒才能抵达。
如果是对于最远的行星海王星而言,太阳光的旅程则需要4小时09分才能到达。假如是到达太阳系的边缘,也就是我们所认为的奥尔特云范围,更是需要一年之久,因为奥尔特云的半径达到了1光年,
要知道我们现在所说的氦仅仅是太阳系的区域,当我们将目光放到太阳系之外,光速的“缓慢”实际上更为明显。以天空中最亮的恒星天狼星为例,天狼星距离地球达到了8.6光年,这意味着的天狼星的光芒从表面出发,至少需要在宇宙中传播8.6年才能到达地球。
如果我们将目光放到整个银河系中,甚至可以用慢如龟速来形容,因为根据目前最新的数据认为,我们的银河系直径至少在16万光年以上。换句话说,一束光要想从银河系的一边穿梭银河系的另一边,至少需要漫长的16万年。
假如是遥远的河外星系,光速前往更是动辄几百万年乃至上亿年的时间。因为距离我们最近的大星系仙女座星系都在遥远的254万光年之外,所有我们看到的仙女座星系其实不过是254万年前的样貌。
根据目前的观测认为,我们宇宙的可观测直径约为960亿光年。这意味着即便一束光从宇宙诞生出发,也仅穿越了可观测宇宙直径的百分之15。这进一步凸显了光速在宇宙尺度下的无力感,
因此我们要想在宇宙中旅行,即使是光速也无法实现,而且根据爱因斯坦的相对论认为,任何有静止质量的物体是不可能达到光速的,其原因在于质增效应的影响。
当一个物体加速时,它的质量会随着速度的增加而增加。如果某物体达到光速,其动质量将趋于无限大,而无限大在宇宙中是不可能存在的,因此有静止质量的物体不可能达到光速,只有静止质量为零的粒子,比如光子,才能以光速运动。
所以除我们非抛开速度概念,才有可能实现在宇宙中旅行,比如如虫洞曲速理论,因为这两种理论是利用时空弯曲实现距离的跨越,并不违反相对论的质增效应,不过这两种理论目前仅停留在设想在之中,人类对它还一无所知。
从以上可以看出,光速在宇宙中是何等之慢,同时我们也认识到宇宙的尺度又是多么的庞大。
来源:太空科学站