有人認(rèn)為,只要速度夠快,就能夠飛出我們這個宇宙。比如有一個人腦洞:光速10億倍,還不能飛到宇宙邊界嗎?而且特別說明不考慮光速不可超越。下面我們來討論一下這個問題。
宇宙的有限無邊有兩層意思,一層就是不知道有多大;第二層就是宇宙是在一個無限曲率的蛋殼里,人類無法突破這個蛋殼,光線也不行;第三層意思是光速藩籬決定任何有靜止質(zhì)量的物體都無法達(dá)到光速。你不考慮這一層就沒有討論的意義。
這個視界是指宇宙大爆炸開始后,一直到38萬年前,連原子也還沒有形成,只是一鍋濃密的粒子湯,光子還無法發(fā)出,依靠光線才能夠看清世界的人類,就無法獲知那是一個怎樣的多大的世界。
科學(xué)家在大型強(qiáng)子對撞機(jī)里模擬了大爆炸百分之幾秒時的場景,符合大爆炸宇宙模型預(yù)測。即便如此,對那時的了解也還是非常匱乏。
但自從引力波被發(fā)現(xiàn)證實(shí)存在后,科學(xué)界對這個視界的窺視有了一線希望,認(rèn)為很可能通過引力波探測到宇宙大爆炸開始那一霎那的狀態(tài),這樣就可以構(gòu)建出宇宙開始一直到38萬年黑暗視界的時間模型。但這僅僅還是一種期待,并沒有得到證實(shí)。
這個視界是指在遙遠(yuǎn)的可觀測宇宙邊際,宇宙膨脹以超光速若干倍離我們遠(yuǎn)去,這樣有一部分宇宙的光線就永遠(yuǎn)也傳不到我們?nèi)祟愐曇?,因此我們永遠(yuǎn)也觀測不到那一部分宇宙,這部分宇宙有多大,也無從知曉。
這兩個宇宙構(gòu)成了我們不可觀測宇宙,這個不可觀測宇宙到底有多大,人類將永遠(yuǎn)無法知曉。科學(xué)界對這兩塊宇宙有不同看法,但總的認(rèn)為大小是有限的。但這個有限有多大看法各不相同,有的認(rèn)為沒有可觀測宇宙大,有的認(rèn)為遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了可觀測宇宙很多倍。
所謂曲率就是引力場導(dǎo)致的時空彎曲。宇宙大爆炸理論認(rèn)為,宇宙起源于一個無限小、無限曲率、無限熱度、無限密度的奇點(diǎn)。所謂大爆炸就是時空膨脹,現(xiàn)在我們宇宙已經(jīng)膨脹了138.2億年,膨脹到一個930億光年直徑的可觀測范圍。
但這個宇宙不管怎么膨脹,都還是在這個無限曲率的奇點(diǎn)內(nèi),也就是說奇點(diǎn)以外無時空,物質(zhì)是與時空三位一體的,不能單獨(dú)存在,所以一切物質(zhì)和時空都無法突破這個宇宙的范圍。
這樣的宇宙雖有限,但沒有邊際,也無法突破這個時空限制。因?yàn)楣饩€也是順著這個彎曲的時空行進(jìn)的,你看起來是筆直的,實(shí)際上它是走的彎曲路線,任何飛船只能夠順著這個彎曲路線走,我們看到的任何事物都是靠光來傳遞的,因此我們也永遠(yuǎn)看不到宇宙邊界。
如果假設(shè)有一艘非常快非??斓娘w船真的能夠飛完整個宇宙,最終也只能飛回原點(diǎn),循環(huán)往復(fù)。
迄今為止并沒有一個能夠推翻相對論或者大爆炸宇宙模型的理論出臺,因此光速10億倍的飛船本身就是一個偽命題。偽命題你完全可以任意想象,海闊天空,何必只是達(dá)到光速的10億倍呢?難道不可以達(dá)到100億億倍甚至還高嗎?又何必只是到達(dá)宇宙邊界,1秒鐘不到就飛出我們宇宙,而且可以飛出億億個無數(shù)個宇宙又有什么不可以的呢?反正吹牛皮又不犯法。
經(jīng)過1百年無數(shù)次觀測和實(shí)驗(yàn)證明,沒有任何有靜止質(zhì)量的物體能夠超越光速。如果有靜止質(zhì)量的物體,包括一個質(zhì)子、電子能夠突破光速,現(xiàn)代整個物理學(xué)大廈都將傾覆,所有理論都要改寫。
因此,在現(xiàn)有理論框架下,任何人都無法解釋出超光速飛船會發(fā)生一個什么現(xiàn)象,何況10億倍光速。在現(xiàn)有理論下,一切對實(shí)質(zhì)性物體超光速的解釋都是扯蛋。