既然空間膨脹超光速那麼人類能去的地方肯定會有上限吧,因為星系都在遠離對方


最遠能到達當前距離為157.32億光年遠的位置,即跨越150多個室女座超星系團的大小。

這正是宇宙事件視界(cosmic event horizon)的大小。可參考[1]。

宇宙事件視界指的是在當前宇宙狀態下的一個距離,在比那更遠的地方里,一束現在發出的光在未來永遠不可能抵達地球(原因是宇宙的加速膨脹,而不僅僅是宇宙膨脹)。這個關係是相互的,宇宙事件視界現在發出的光無法到達地球也就意味著地球現在發出的光無法到達宇宙事件視界。

標準宇宙學模型承認宇宙的加速膨脹,加速膨脹的原因是暗能量,只要這個暗能量的值不發生大變化,那麼這個宇宙事件視界就存在。這篇論文[2]給出了這個視界的計算,當前的精確值約為157.32億光年。

不僅如此,文章還指出宇宙事件視界在未來會繼續縮小,所以,如果你想旅行得更遠,請抓緊時間,天亮就出發~

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_horizon

[2] https://arxiv.org/pdf/1302.1609.pdf


1、關於宇宙時空膨脹的超光速的問題,我在知乎不止回答了3次以上,這裡的超光速是指測出的能夠表徵宇宙時空膨脹的對象速度超過了光速,比如從地球觀測遠方的星系退行速度,但這個速度是在宇宙這一大尺度彎曲時空中,位於某處觀測者測出的某對象的速度,而不是局部瞬時慣性觀測者測出的速度,相對論限制的不能超光速是指後者這個速度,這就不是同一個物理量

說白了,即使在地球觀測,星系退行是超光速的,但在星系世界線局部慣性觀測者測出的速度依然是 [公式] 的,因為星系世界線[公式] ,表示類時運動

下面的回答以史瓦西時空史瓦西坐標系下測光速為例,根據觀測者位置不同,測出的光速本身都可以是 [公式] 的,但光子本身依然走 [公式]類光測地線,即局部瞬時慣性觀測者測出的速度依然 [公式] ,即廣義(相對論)光速不變原理

如果覺得可以,麻煩給個贊同,謝謝

重力能使光彎曲,但是重力能加速光速嗎? - 小咖啡的回答 - 知乎

重力能使光彎曲,但是重力能加速光速嗎??

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2、至於人類星際旅行有沒有可能去很遠的地方,為了使問題簡化點,考慮宇宙大部分為真空,近似作為平直時空處理,並把飛船簡單視為勻速直線運動,因此可使用狹義相對論分析

雖然河外星系與我們的距離可能達到幾百萬光年,但做接近光速運動,以飛船觀測者為視角,能觀測到尺縮效應,在旅行過程中,其旅行者本身流逝的固有時可能很少,因此到達很遠的地方是完全可能的,而地球上的人是有的等了

舉個例子,最近的半人馬座比鄰星系距離我們 [公式] 光年多,地球上的人計量光都需要 [公式] 年多才能到達,假如一個速度為 [公式] 的飛船,地球上的人計量花時間比 [公式] 年多更多一些,但飛船上的人計量,由於高速運動下,根據狹義相對論尺縮效應,距離縮短至約 [公式] ,也就是說飛船觀測者自己的時鐘過半年多就可以到達


這主要取決於人的壽命,如果未來500年內人類沒把自己作死的話,人類飛出太陽系還是有希望的。至於更遠的地方則需要更多的燃料,食品等等,估計需要更多的時間才能達到。悲觀的說,也許人類直到滅絕估計也到不了比鄰星。


可以。

目前認為,空間膨脹可以看成坐標系的膨脹,相對論講的是物質相對坐標系最多是光速。

我這對下賬,一會兒講下光爆和坐標系旅行。

〈—————程序員分割線——————〉

紅色部分是坐標系的稀薄,綠色部分是飛船,藍色部分是坐標系膨脹。這裡可以看成,旅行是讓坐標系裡的物體換了另一個坐標。這不是曲率飛船,有點像洛倫茲蟲洞。

因為相對坐標系飛船飛行沒有超光速,所以沒有違背廣義相對論。

因為旅行之後創造了新的坐標系,不違背因果律。

〈—————程序員分割線——————〉

下面為解釋:

在流體力學中,標準大氣壓下空氣運動速度不能超光速(相對於周圍空氣),否則會發生聲爆,也就是氣體密度過大然後發生爆炸。

廣義相對論本身也是一種流體問題的解釋,也就是物體相對於周圍物體不能超光速,否則會發生光爆,物質密度過大然後向外輻射。而我們只看見了輻射,因為我們看不到超光速,也無法用數學描述。

如何讓空氣超光速哪?可以把空氣放到超音速飛機里,這樣空氣就超聲速了。這沒有違背流體力學,只是飛機里的空氣脫離了坐標系,然後又回到了大氣坐標系裡。

同樣思路,讓物體放在一個超光速的坐標系裡,然後再讓他回到整個宇宙大坐標系裡,那麼物體也超光速了。

〈——————程序員分割線——————〉

我說的對與不對不重要,重要是給沒給你些思路。


這個問題的關鍵在於時間是有限的還是無限的


聽過追烏龜的故事沒有,這裡不同的是,烏龜離開我們的距離越遠它跑的越快,而且我們有光速限制,烏龜卻沒有,所以追上烏龜是不可能的。至於我們最遠能到哪裡?個人持悲觀看法,如果沒有發展出能夠操控空間的科技,人類大概走不出太陽系,宇宙實在太大了,而我們能達到的速度慢的令人髮指。


最遠就是最遠的行星


先給答案:不知道!

首先你不給星際航行最高速度,那我認為可以以無限接近光速(V=99.999……999%C)航行;其次,你不給時間上限,那麼我認為可以持續到宇宙毀滅/熱寂的那一天,具體時間未知(t1);最後,目前的科技進行星際航行還不可能,人類需要一定時間發展,具體時間未知(t2)。在不考慮補給等情況下,根據公式:航行距離(L)=速度×航行時間,也就是L=V×(t1—t2)。由於t1和t2都是未知數,所以答案L也是未知數,與速度大小無關。

也就是說,無論人類能打到多少航行速度,在時間未知的情況下,能走多遠都是未知數。


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