為什么科學家說人類可能會被鎖死在銀河系中?

胡想必然要有,萬一實現了呢?

為什么科學家說人類可能會被鎖死在銀河系中?



當我們要逃離地球的時辰,火箭需要達到一個速度11.2km/s,這是第二宇宙速度,也是地球的逃逸速度 。 速度是解脫引力的關頭,光是宇宙的極限速度,然而即使是光也無法逃離黑洞,所以黑洞是宇宙最強的天體 。
為什么科學家說人類可能會被鎖死在銀河系中?



若是我們想走出銀河系,我們需要解脫銀河系的引力,就需要達到銀河系逃逸速度,即第四宇宙速度120km/s,對于人類來說遙遙無望 。
假設人類可以無限接近于宇宙極限速度 。 即使是這樣還有一個更嚴重的問題限制著我們,那就是時候 。 銀河系半徑約為13~20萬光年,這意味著,即使我們能無限接近光速也需要13~20萬年 。 好動靜是愛因斯坦說速度會使時候發生膨脹 。
人類能接近光速嗎?

您幻想的場景可能是這樣的,一艘宇宙飛船以近光速進步,大量恒星,星系如流光般從您身邊快速流過 。 然而真實的環境是您只能看到一個光球覆蓋著您,這個光球是宇宙微波布景輻射(CMB) 。

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圖:CMB
CMB我們泛泛肉眼是無法看到的,因為它在我們的可見光波譜之外,就像我們看不見紅外線、紫外線、無線電波是一個事理 。
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可是當我們近光速飛翔時,恒星、星系光線會發生嚴重的藍移,波長縮短,移出可見光波譜之外,釀成不成見的x射線 。 與此同時,CMB會被藍移到可見光波譜中,所以我們只能看到一個朦昏黃朧的光球 。
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基于光速不變道理,愛因斯坦推導出了,一切有靜質量的物體無法達到光速,是以無論是飛船,仍是飛船上的人和物都無法被加快到光速,理論上我們可以無限接近于光速,但現實上我們并不具備獲取整個宇宙中有限的能量為己用 。
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當我們不竭加快時,質量也會不竭上升,時候也會逐漸慢來下(在地球上的人看來) 。 按照質能等價公式E=mc^2,加快需要能量,跟著質量上升越加快耗損的能量越多 。 這意味燃料將呈現的收益遞減定律,大量的燃料耗損只能獲得極小的加快收益 。
狹義相對論描述:時候的流逝受物體相對于其四周物體活動速度的影響 。 一個不雅察者在空間中觀光得越快,他對時候的感知就會改變得越多 。 這叫做時候膨脹 。
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為了便于理解,假設我們以99.5%的光速C的速度起飛,前去4.37光年之外的半人馬座阿爾法星,再從那邊返回地球需要大約8.5年的時候,回來時地球為2029年 。 而對于宇航員和飛船來說它只飛翔了一年,或者說宇航員只衰老了1歲 。
跳出幻想

此刻我們跳出以上的幻想,我們看看實際若何 。 火箭是今朝人類離開地球引力的獨一交通東西 。

它受控于高度揮發性的燃料,當燃料被點燃鞭策火箭達到逃逸速度,從而不受地心引力的影響 。 操縱它我們已經達到了軌道、月球,甚至發射了探測器已經達到了太陽風吹不到的處所 。
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圖:土星五號

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