为什么科学家说人类可能会被锁死在银河系中?

胡想必然要有,万一实现了呢?

为什么科学家说人类可能会被锁死在银河系中?

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当我们要逃离地球的时辰,火箭需要达到一个速度11.2km/s,这是第二宇宙速度,也是地球的逃逸速度 。 速度是解脱引力的关头,光是宇宙的极限速度,然而即使是光也无法逃离黑洞,所以黑洞是宇宙最强的天体 。
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若是我们想走出银河系,我们需要解脱银河系的引力,就需要达到银河系逃逸速度,即第四宇宙速度120km/s,对于人类来说遥遥无望 。
假设人类可以无限接近于宇宙极限速度 。 即使是这样还有一个更严重的问题限制着我们,那就是时候 。 银河系半径约为13~20万光年,这意味着,即使我们能无限接近光速也需要13~20万年 。 好动静是爱因斯坦说速度会使时候发生膨胀 。
人类能接近光速吗?

您幻想的场景可能是这样的,一艘宇宙飞船以近光速进步,大量恒星,星系如流光般从您身边快速流过 。 然而真实的环境是您只能看到一个光球覆盖着您,这个光球是宇宙微波布景辐射(CMB) 。

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图:CMB
CMB我们泛泛肉眼是无法看到的,因为它在我们的可见光波谱之外,就像我们看不见红外线、紫外线、无线电波是一个事理 。
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可是当我们近光速飞翔时,恒星、星系光线会发生严重的蓝移,波长缩短,移出可见光波谱之外,酿成不成见的x射线 。 与此同时,CMB会被蓝移到可见光波谱中,所以我们只能看到一个朦昏黄胧的光球 。
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基于光速不变道理,爱因斯坦推导出了,一切有静质量的物体无法达到光速,是以无论是飞船,仍是飞船上的人和物都无法被加快到光速,理论上我们可以无限接近于光速,但现实上我们并不具备获取整个宇宙中有限的能量为己用 。
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当我们不竭加快时,质量也会不竭上升,时候也会逐渐慢来下(在地球上的人看来) 。 按照质能等价公式E=mc^2,加快需要能量,跟着质量上升越加快耗损的能量越多 。 这意味燃料将呈现的收益递减定律,大量的燃料耗损只能获得极小的加快收益 。
狭义相对论描述:时候的流逝受物体相对于其四周物体活动速度的影响 。 一个不雅察者在空间中观光得越快,他对时候的感知就会改变得越多 。 这叫做时候膨胀 。
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为了便于理解,假设我们以99.5%的光速C的速度起飞,前去4.37光年之外的半人马座阿尔法星,再从那边返回地球需要大约8.5年的时候,回来时地球为2029年 。 而对于宇航员和飞船来说它只飞翔了一年,或者说宇航员只衰老了1岁 。
跳出幻想

此刻我们跳出以上的幻想,我们看看实际若何 。 火箭是今朝人类离开地球引力的独一交通东西 。

它受控于高度挥发性的燃料,当燃料被点燃鞭策火箭达到逃逸速度,从而不受地心引力的影响 。 操纵它我们已经达到了轨道、月球,甚至发射了探测器已经达到了太阳风吹不到的处所 。
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图:土星五号

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