根據科學家的研究我們能夠知道,在地球上生活著各種各樣的生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度是非常快的,目前人類對世界已經有了大概的認知,根據科學家的研究發現,在太陽系中一共有八大行星,而地球是唯一一顆誕生了生命的星球,地球之所以能夠誕生生命,主要是因為地球滿足了生命誕生的基本條件,這些基本條件分別是適宜的溫度、充足的空氣、豐富的水資源等等,如果說宇宙中的其它行星也能夠滿足這些基本條件,那麼其它行星誕生生命的可能性就會很大。
目前為止,科學家並沒有在宇宙中發現其它生命體,這可能是因為人類無法飛出太陽系的原因,雖然人類的飛行速度很快,但是和浩瀚的宇宙相比起來,我們的速度相當於和蝸牛一樣慢,現在人類發射的最快的飛行器是帕克探測器,這個探測器在近日點的速度最高曾經達到192千米每秒,雖然對於我們來說速度很快,但是連光速的千分之一都達不到,不過帕克探測器超高的飛行速度只是在太陽引力的加速作用下產生的記錄,其實當探測器接近大質量的天體時,速度都會加快,比如說朱諾號探測器在接近木星的時候飛行速度非常快,接近木星時最快速度曾經達到了每秒73千米。
在向太陽系外飛行的探測器中,新視野號應該是目前飛行速度最快的探測器,其在太空中飛行時的最快速度曾經達到了21千米每秒,也就是說目前探測器的飛行速度也就能夠達到第三宇宙速度,人類飛行的最遠探測器是旅行者1號,在46年前發射,到現在為止,它已經飛行了幾百億公里,但是依然沒有飛出太陽系,科學家經過研究得出,如果按照旅行者1號的飛行速度來計算,想要完全飛出太陽系,至少還需要上萬年的時間,對於人類來說,上萬年的時間實在是太漫長了,所以現在科學家也在想辦法提升自己的飛行速度,目前人類已知的最快飛行速度就是光速,光速大約是每秒30萬公里,這個速度一秒鐘能夠繞地球7圈半,光速如此之快,人類是如何計算出來的?
在17世紀以前,人類一直都認為光速是無限的,克卜勒和笛卡爾都對此深信不疑,但是伽利略卻提出了不同的觀點,他認為光速雖然很快,但也是有限的,為了證明自己的想法,在1607年的時候,他設計了世界上第一個測量光速的實驗,他讓A、B兩個人分別站在相距1.5千米的兩座山的山頂,想利用兩個山頭看到燈光的時間差來測算光速。但由於間隔的時間太短了,根本無法精確測出。最終,伽利略的實驗以失敗告終,但他卻開啟了人類測量光速的真理之門。後來到了1676年,丹麥天文學家羅默對木星的這顆衛星進行了長期的觀測。他發現,實際看到衛星蝕的時間都比推算的時間要晚了十幾分鐘。他認為,這是因為地球與木星的距離在逐漸增大,所以光傳到地球的時間也相應延長了。
因此,羅默推斷,光的速度是有限的。他還算出,光走過與地球軌道半徑等長的距離所需的時間為11分鐘。這11分鐘可能就是光速行駛的時間,最終他計算得出光速大約是每秒214000千米,後來到了1926年,麥可遜用一個正八面鋼製稜鏡代替了旋轉鏡法中的旋轉平面鏡,從而延長了光的路線,最終計算出光速大約是每秒299796千米,這在當時被認為是最為精準的數據,而麥可遜也因此成為了1907年諾貝爾物理學獎的獲得者,目前光速的數值越來越精確,但基本上都是接近每秒30萬公里,如果說你以光速離開地球,一分鐘之後返回地球,地球上過去了多久?回來之後還能夠見到家人嗎?
時間和光速是有一定關係的,光速是宇宙中最基本的限制速度,根據俠義相對論的理論,光速是一個不變量,無論觀察者的相對運動如何,光速的值都是恆定不變的,這意味著如果一個物體接近光速,其時間會相對於靜止物體變得更慢,這就是所謂的時間相對論效應,在愛因斯坦之前,人類基本上都遵循牛頓的絕對時空觀,牛頓的時空觀是以宇宙有中心、且不動為假設的,牛頓認為,時間和空間是相互獨立的,各自具有絕對的含義,與參照系的選擇無關,也和物體及其運動的形式沒有關係。牛頓認為,空間就其本性來說,始終保持相似和不變,絕對的、純粹的時間,就其本性來說,均與地流失著、和任何外界都沒有關係。
康德認為,時間是人類經驗的內在思維形式,空間是人類經驗的外在表現形式,康德把時間作為人類經驗的內在思維形式,等同於人的主觀活動,等同於人的認識論範疇,否定了時間在經驗中的客觀存在,馬克思認為,時間和空間是運動著的物質存在形式,時間是物體運動過程中的持續性,順序性,時間的特點是一維性,空間是運動著的物質的伸張性、廣延性,空間的特點是三維性,對於我們普通人來說,時間就是物理學中的一個基本量,時間指兩個時刻之間的間隔,兩個時刻之間間隔越長則時間越長,兩個時刻之間間隔越短則時間越短,時間由物體的運動來度量是由亞里士多德提出的。他認為我們只能夠用物體的運動來度量時間,離開了運動我們就無法確定時間了。
按照牛頓的時間觀我們可以理解為,時間沒有快慢之分,只能夠說長短,不可能說快慢,而我們平時說的時間過得好快呀,這裡的快只不過是一個形容詞,我們內心深處其實和牛頓的理解是一樣的,時間對於每個人來說,都是一樣的,上天不會給任何人多一秒鐘的時間,牛頓認為宇宙中存在著統一的時間,獨立於任何事物之外,同等地出現在任何地方。我們所用的年、月、日只不過是對絕對時間的一種描述、度量和體現,牛頓把它們稱之為相對時間,我們規定了年、月、日之後,就有了相對時間,這樣我們才能感覺到時間的流逝以及對絕對時間進行量化!但是愛因斯坦出現以後,打破了牛頓的絕對時空觀。
相對論的提出歷程能夠追溯到19世紀末到20世紀初的物理學發展,在這一時期,科學家們對於經典力學中的一些基本概念和原理,隨著人類科技的發展,科學家發現牛頓力學的絕對時空觀存在一些問題,比如說在光速在不同慣性參照物下應該是恆定的,這和牛頓力學中的絕對時空觀存在衝突,在這樣的背景下,愛因斯坦於1905年發表了《論動體的電動力學》的論文,提出了俠義相對論的基本思想,這個理論基於兩個基本假設:物理定律在所有慣性參照物中形式都保持不變。以及光在真空中的傳播速度在所有慣性參照物中都是恆定的,這兩個假設是相對論的核心,它改變了我們對時間和空間的看法,提出了時間和空間的相對性原理。
在俠義相對論中,愛因斯坦提出了時間和空間的相對性原理,即時間和空間不再是絕對的概念,而是與觀測者的參照物有關係,這就意味著不同的觀測者對於同一事件的時間和空間測量結果可能是不同的,這個理論對於牛頓力學中的絕對時空觀提出了挑戰,根據愛因斯坦的相對論我們能夠知道,時間膨脹會分為兩種情況,速度和引力都能夠引起時間膨脹,對應的分別是狹義相對論和廣義相對論,用公式表達為:速度引起的時間膨脹(狹義相對論):t'=t/√[1-(v/c)²,速度越快時間膨脹效應就越明顯。引力(質量)引起的時間膨脹(廣義相對論):t'=t*√(1-2GM/rc²,引力(質量)越大,時間膨脹效應就越明顯。假如說你乘坐一艘飛船在宇宙中飛行,速度是0.5c,你打開手電筒,按照我們傳統思維,速度是能夠疊加計算的。
手電筒發出的光的速度應該是飛船速度加上光的速度,也就是1.5c,但事實上並不是如此,速度還是c,也就是光速,這是因為光速是恆定不變的。但是我們平時所用到的速度疊加公式其實是伽利略變換,只適用於低速世界,一旦到了亞光速世界,就必須用更加精確的洛倫茲變換了:V=(V1+V2)/(1+V1xV2/C^2)。從該公式中可以看出,當V1和V2很小的時候,公式就可以簡化為V=V1+V2,這就是伽利略變換。所以,伽利略變換隻是洛倫茲變換在低速世界的近似值,是一個特例。光速不變原理,告訴我們一個道理,宇宙中什麼都是相對的,但唯獨光速是絕對的,光速就好像宇宙的一個標尺,一個絕對標杆。為了證明愛因斯坦的理論是正確的,科學家還專門做了實驗。
1971年的時候,科學家進行了首次原子鐘飛行實驗,在實驗中,科學家讓兩架載有原子鐘的飛機分別向東、西兩個方向飛行,在飛行一段時間之後,再將兩架飛機上的原子鐘的計時數值和地面上的原子鐘進行對比,實驗結果表明,實際測量的數據和理論值基本相符(誤差百分之4,並且理論值充分考慮了飛機的速度和高度),為了能夠獲得更加高精度的數據,科學家在1980年的時候,將氫原子鐘發射到了1萬公里的高空,而該實驗的結果和理論值幾乎是完美的符合(誤差僅僅只有百分之0.007),需要注意的是,這個高度的時間,每73年,就會比地球上海平面的時間快1秒鐘。
如果按照時間膨脹的效應來看的話,那麼地球上的一分鐘和光速飛船上面的一分鐘是不一樣的,在我們正常情況來看,一分鐘就是60秒,雖然60秒的時間非常短暫,但是在光速飛船上,60秒地球已經發生了翻天覆地的變化,地球上可能已經過去了幾千年、幾萬年或者是更長的時間,根據時間膨脹公式得出,當飛船的飛行速度達到光速的0.5倍時,時間膨脹效應為慢1.15倍,當速度達到光速的0.9倍的時候,時間膨脹的效應為慢2.29倍,當速度達到光速的0.99倍時,時間膨脹效應慢7倍,當速度達到光速的0.9999倍的時候,時間膨脹的速度為70倍,當速度達到光速的0.99999999時,時間膨脹效應為慢707萬倍。在這短短的一分鐘內,你可能會看到宇宙的毀滅。
只要你的速度足夠快,任何事情都是有可能發生的,所以如果你乘坐光速飛船在宇宙中飛行,離開地球1分鐘後再次返回地球,你可能見不到你的家人了,或許連地球都可能不在了,畢竟我們的太陽系也是有壽命的,根據科學家的研究得出,太陽的壽命還剩下50億年,當太陽壽命即將終結的時候,太陽會變成一顆紅巨星,並且吞噬地球、金星、水星的軌道,最終整個太陽系都可能會消失,看到這裡,相信很多人都會產生一個疑問,如果說飛船的速度超過光速會怎麼樣?科學家認為,如果說飛船的飛行速度能夠超越光速,那麼時間就會反向流動,即所謂的穿越時空回到過去,在這種情況下,一艘能夠讓超光速飛行的飛船會在起飛之前就降落,更加嚴重一點的話,可能會出現祖父悖論,整個時間線將會被破壞。
祖父悖論是由法國科幻小說作家赫內·巴赫札維勒在1943年小說《不小心的旅遊者》中提出。假如你穿越回過去,在自己父親出生之前把自己的祖父殺死,這一舉動會產生自相矛盾的情況:你回到過去殺了你年輕的祖父,祖父死了就沒有父親,沒有父親也不會有你,那麼是誰殺了祖父呢?同時:你的存在表示,祖父沒有因你而死,那你何以殺死祖父。科學家認為,如果在同一宇宙中這個問題是無法解釋的,只有在平行宇宙中才能夠解釋這個悖論,相信很多人都聽說過平行宇宙論,平行宇宙理論是近年來物理學領域的研究熱點之一,它指出存在著許多與我們的宇宙並存的「平行宇宙」,這些宇宙同樣是由不同的能量、物質、和規律構成的,它與我們的宇宙之間相互獨立,但並非全然離散,它們之間可能會相互影響,甚至可能會相互交織。
平行宇宙理論的提出,歷經了幾十年的發展。早在20世紀初,物理學家弗里茨·澤西博士就在他的一篇論文中提出了平行宇宙的概念,但當時這種看法並沒有得到廣泛的認同和接受。隨著時間的推移,對於宇宙結構和自然規律的研究越來越深入,平行宇宙理論逐漸得到了越來越多的支持者。平行宇宙觀點認為,在我們的宇宙外面,還存在很多其它的宇宙,我們的宇宙可能是其它宇宙衍生出來的一個宇宙,而其它宇宙也可能是我們的宇宙衍生出來的宇宙,如果說平行宇宙真的存在,那麼我們就能夠解釋祖父悖論,當你穿越時空回到過去之後,在你殺死你祖父的一瞬間,你的世界就會發生改變,這時候你所在的世界並不是你原來的世界,而是由這個世界衍生出來的另一個平行世界。
在這個平行宇宙當中,你的祖父已經死亡了,但是在你原本的世界當中,你的祖父並沒有死亡,所以你並沒有影響原本世界的時間線,如果按照這個邏輯來看的話,那麼祖父悖論就能夠被完美的解釋,不過現在科學家在宇宙中並沒有發現所謂的平行宇宙,平行宇宙的理論最早是由薛丁格衍生出來的,薛丁格是量子力學的奠基人,在薛丁格的貓思想實驗中,科學家衍生出了平行宇宙的觀點,實驗過程是這樣的:在一個箱子裡有一隻貓,以及少量放射性物質,這個放射性物質有百分之50的概率會發生衰變並且釋放出毒氣殺死這隻貓,同時也有百分之50的概率放射性物質不會衰變,這樣貓就能夠活著。根據經典物理學來看,在箱子裡一定會發生這兩個結果的其中一個。
想要知道箱子裡面的貓到底是不是活著,只要打開箱子就能夠看到,但是在量子世界中,箱子處於關閉狀態,整個系統會一直保持不確定的狀態,這時候貓的生死就會疊加,貓到底是活著還是死亡,必須在打開箱子之後才能夠確定,簡單來說就是這個時候箱子裡面存在兩個不同的貓,一隻是活著的貓,另一隻是死亡以後的貓,只要我們不打開箱子,那麼這兩隻貓就一直存在,這是因為量子力學中的疊加態原理,我們只有在揭開蓋子的一瞬間,才能確切地知道貓是死是活。此時,貓構成的波函數由疊加態立即收縮到某一個本徵態。量子理論認為:如果沒有揭開蓋子,進行觀察,我們永遠也不知道貓是死是活,它將永遠處於半死不活的疊加態,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。
科學家通過這個思想實驗,衍生出了平行宇宙的觀點,科學家認為在我們的宇宙中可能存在一個神秘的時空隧道,如果我們能夠進入這個時空隧道,那麼我們就能夠到達另一個平行宇宙當中,有很多人認為,黑洞可能就是進入平行宇宙的一個入口,黑洞的性質是不斷的吞噬物質,這些被黑洞吞噬的物質最終去了哪裡?科學家現在也在研究當中,或許這些被吞噬的物質到了另一個平行宇宙當中,在黑洞的另一邊還存在著一個神秘的天體白洞,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,蟲洞就是能夠穿越平行宇宙的隧道,如果我們將時空看作是一灘平靜的湖水,我們站在岸邊,拿起一塊石頭投擲到湖水之中,這個時候,湖水就會因為石頭落下,而以石頭落下的地方為中心,泛起一陣陣漣漪,這些漣漪我們看作是時空的漣漪,而在這個過程中,「蟲洞」也隨之出現了。
當時空的漣漪產生後,就會出現時空的裂縫,這個時候,如果我們有辦法進入其中,就可以實現「瞬間移動」,從太陽系,移動到其它的星系之中,當然,也可能離開銀河系,去往宇宙中的各個地方。同時,也有研究者認為,蟲洞還可以讓人類去往過去和未來,說白了就是蟲洞打破了時間的運行規律,我們可以在進入時空裂縫後,去往不同的時空。但是到現在為止,科學家並沒有在宇宙中找到蟲洞,不過科學家在2016年的時候發現了一件奇怪的現象,當時美國一處天文台捕捉到了一個引力波,這個引力波是由兩個黑洞合併產生的,有趣的是,在這個引力波的研究過程中,科學家發現了回聲的存在。
科學家猜測,可能引力波中的回聲來自於另一bts.rvihe.cn個時空,簡單來說就是黑洞合併的過程中,導致時空另一邊的聲音通過蟲洞傳了過來,不過目前這個結論科學家也在積極的研究當中。蟲洞是不是真的存在宇宙當中,目前還是一個未知數,未來隨著人類科技的進步和發展,說不定人類真的能夠找到蟲洞,雖然實現光速飛行能夠讓時間停止,但是想要實現超光速飛行並不是一件容易的事情,目前科學家也在積極的尋找能夠提升飛船飛行速度的辦法,蟲洞穿梭只是其中一個,除了蟲洞穿梭之外,還有曲速引擎技術,ugv.ozutq.cn早在上世紀中葉,一位來自德國的物理學家海姆就提出了曲速概念,他認為利用時空扭曲製造的引力場,就能夠實現超光速航行。
因為在愛因斯坦的廣義相對論中描述過lwe.imnkc.cn,引力的本質事實上是時空彎曲造成的幾何現象,物體的質量越大造成的時空彎曲就越強,這意味著時空能夠改變,曲速引擎並不是讓飛船達到超光速的速度飛行,而是通過扭曲飛船周圍的時空,讓空間的高度扭曲,在時空中打開了一個通道,飛船在從中飛過,這就相當於在兩個區域中,安裝了一個傳送帶,順著這個傳送帶就能夠達到目的地,在電影中,人類通過曲速技術,在飛ixl.nmofq.cn夠保護飛船正常行駛,簡單來說它就是一種反物質驅動,是人類利用時空的扭曲,將人類想要抵達的起點和終點不斷的拉近,在兩地之間的空間會被強行收縮。
這時候我們從起點到達終點,不過科學家認為,空間不可能被無限的扭曲,當空間被扭曲到9.99的時候,就是曲速飛行最快的速度,這個速度能夠達到光速的2140倍,如果人類真的能夠實現這麼快的飛行速度,那麼人類飛出太陽系就非常簡單了,美國科學家曾經在研究期間發現了世界上第一個奈米級翹曲氣泡,這對人類研究曲速引擎來說是有很大的幫助,未來隨著人類科技的進步,說不定我們真的能夠實現曲速引擎。小編認為,nls.oktyk.cn人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,現在人類的科技已經有了大概的認知,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來人類的科技一定還能夠更加強大,實現曲速引擎也是有可能的。希望人類早日實現自己的夢想,對此,大家有什麼想說的嗎?