既然空间膨胀超光速那么人类能去的地方肯定会有上限吧,因为星系都在远离对方


最远能到达当前距离为157.32亿光年远的位置,即跨越150多个室女座超星系团的大小。

这正是宇宙事件视界(cosmic event horizon)的大小。可参考[1]。

宇宙事件视界指的是在当前宇宙状态下的一个距离,在比那更远的地方里,一束现在发出的光在未来永远不可能抵达地球(原因是宇宙的加速膨胀,而不仅仅是宇宙膨胀)。这个关系是相互的,宇宙事件视界现在发出的光无法到达地球也就意味著地球现在发出的光无法到达宇宙事件视界。

标准宇宙学模型承认宇宙的加速膨胀,加速膨胀的原因是暗能量,只要这个暗能量的值不发生大变化,那么这个宇宙事件视界就存在。这篇论文[2]给出了这个视界的计算,当前的精确值约为157.32亿光年。

不仅如此,文章还指出宇宙事件视界在未来会继续缩小,所以,如果你想旅行得更远,请抓紧时间,天亮就出发~

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

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


1、关于宇宙时空膨胀的超光速的问题,我在知乎不止回答了3次以上,这里的超光速是指测出的能够表征宇宙时空膨胀的对象速度超过了光速,比如从地球观测远方的星系退行速度,但这个速度是在宇宙这一大尺度弯曲时空中,位于某处观测者测出的某对象的速度,而不是局部瞬时惯性观测者测出的速度,相对论限制的不能超光速是指后者这个速度,这就不是同一个物理量

说白了,即使在地球观测,星系退行是超光速的,但在星系世界线局部惯性观测者测出的速度依然是 [公式] 的,因为星系世界线[公式] ,表示类时运动

下面的回答以史瓦西时空史瓦西坐标系下测光速为例,根据观测者位置不同,测出的光速本身都可以是 [公式] 的,但光子本身依然走 [公式]类光测地线,即局部瞬时惯性观测者测出的速度依然 [公式] ,即广义(相对论)光速不变原理

如果觉得可以,麻烦给个赞同,谢谢

重力能使光弯曲,但是重力能加速光速吗? - 小咖啡的回答 - 知乎

重力能使光弯曲,但是重力能加速光速吗??

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2、至于人类星际旅行有没有可能去很远的地方,为了使问题简化点,考虑宇宙大部分为真空,近似作为平直时空处理,并把飞船简单视为匀速直线运动,因此可使用狭义相对论分析

虽然河外星系与我们的距离可能达到几百万光年,但做接近光速运动,以飞船观测者为视角,能观测到尺缩效应,在旅行过程中,其旅行者本身流逝的固有时可能很少,因此到达很远的地方是完全可能的,而地球上的人是有的等了

举个例子,最近的半人马座比邻星系距离我们 [公式] 光年多,地球上的人计量光都需要 [公式] 年多才能到达,假如一个速度为 [公式] 的飞船,地球上的人计量花时间比 [公式] 年多更多一些,但飞船上的人计量,由于高速运动下,根据狭义相对论尺缩效应,距离缩短至约 [公式] ,也就是说飞船观测者自己的时钟过半年多就可以到达


这主要取决于人的寿命,如果未来500年内人类没把自己作死的话,人类飞出太阳系还是有希望的。至于更远的地方则需要更多的燃料,食品等等,估计需要更多的时间才能达到。悲观的说,也许人类直到灭绝估计也到不了比邻星。


可以。

目前认为,空间膨胀可以看成坐标系的膨胀,相对论讲的是物质相对坐标系最多是光速。

我这对下账,一会儿讲下光爆和坐标系旅行。

〈—————程序员分割线——————〉

红色部分是坐标系的稀薄,绿色部分是飞船,蓝色部分是坐标系膨胀。这里可以看成,旅行是让坐标系里的物体换了另一个坐标。这不是曲率飞船,有点像洛伦兹虫洞。

因为相对坐标系飞船飞行没有超光速,所以没有违背广义相对论。

因为旅行之后创造了新的坐标系,不违背因果律。

〈—————程序员分割线——————〉

下面为解释:

在流体力学中,标准大气压下空气运动速度不能超光速(相对于周围空气),否则会发生声爆,也就是气体密度过大然后发生爆炸。

广义相对论本身也是一种流体问题的解释,也就是物体相对于周围物体不能超光速,否则会发生光爆,物质密度过大然后向外辐射。而我们只看见了辐射,因为我们看不到超光速,也无法用数学描述。

如何让空气超光速哪?可以把空气放到超音速飞机里,这样空气就超声速了。这没有违背流体力学,只是飞机里的空气脱离了坐标系,然后又回到了大气坐标系里。

同样思路,让物体放在一个超光速的坐标系里,然后再让他回到整个宇宙大坐标系里,那么物体也超光速了。

〈——————程序员分割线——————〉

我说的对与不对不重要,重要是给没给你些思路。


这个问题的关键在于时间是有限的还是无限的


听过追乌龟的故事没有,这里不同的是,乌龟离开我们的距离越远它跑的越快,而且我们有光速限制,乌龟却没有,所以追上乌龟是不可能的。至于我们最远能到哪里?个人持悲观看法,如果没有发展出能够操控空间的科技,人类大概走不出太阳系,宇宙实在太大了,而我们能达到的速度慢的令人发指。


最远就是最远的行星


先给答案:不知道!

首先你不给星际航行最高速度,那我认为可以以无限接近光速(V=99.999……999%C)航行;其次,你不给时间上限,那么我认为可以持续到宇宙毁灭/热寂的那一天,具体时间未知(t1);最后,目前的科技进行星际航行还不可能,人类需要一定时间发展,具体时间未知(t2)。在不考虑补给等情况下,根据公式:航行距离(L)=速度×航行时间,也就是L=V×(t1—t2)。由于t1和t2都是未知数,所以答案L也是未知数,与速度大小无关。

也就是说,无论人类能打到多少航行速度,在时间未知的情况下,能走多远都是未知数。


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