相信速度的朋友们对速度并不陌生,正是有了速度的不断提升,我们才能拥有更广阔的视野,才能走进地球的每个角落,甚至是走出地球去探索宇宙。
在人们的生活中,速度贯穿于生活的方方面面,它一直伴随着我们,也许在很多人的认知中,速度只与交通、工作效率有关,而与其他方面无关。但是爱因斯坦相对论的出现,却给我们带来了关于速度的全新认识。
(相关资料图)
众所周知,爱因斯坦的相对对论是近现代史上最伟大的科学理论,爱因斯坦也正是由于相对论的提出和贡献而登上了科学之首,直到现在还没有科学家能超越他。
在相对论中,爱因斯坦对速度有了全新的认识和定义,他告诉我们,在三维世界中,速度不能无限提升,存在一个极限,即光速。根据当前科学的认识,光速也是宇宙中最快的速度。
光速极限论对人类来说可不是什么好消息,要知道浩瀚宇宙的尺度之大令人难以想象,如果光速的极限是这样的话,将成为束缚人类前进的“枷锁”,使我们无法真正全面地了解宇宙,更不用说去探索宇宙的终极奥秘了。
正因为光速不能被突破,所以有了现在可以观察的宇宙这一概念,它只是个已经存在920亿光年的可观察宇宙,可以想象它有多大。光不能突破就意味着宇宙中有很多地方人类无法到达,甚至有可能无法观测到。
虽然光速成为一道无形的“枷锁”,但它同样也带给人类对未来的美好憧憬,那就是漫长的生命,甚至是无尽的永生。相信许多朋友都知道“慢钟效应”,其实它也是相对性的产物。
相对理论告诉我们,时空是可以被扭曲的,当无限接近光速时,时间会变得越来越慢,当达到光速时,时间就会停止。所以有朋友问:如果我们以光速返回地球一分钟后又回来,会看到什么?
事实上这个朋友提的问题并不正确,原因就是质量物体不能达到光速,只能无限接近光速。那速度和时间到底是怎样的比例呢?哪种速度可以使时间变得很慢?
也许有人会想,只要速度达到了一定的程度,时间就会变得特别慢,那时候我们就可以拥有无限长的生命了,真的那么简单吗?我担心,从相对论的观点来看,速度确实与时间成反比,速度越快,时间越慢。
但是,为了使时间变得非常缓慢,这个速度就不会像现在这样简单了。经过计算,科学家得出结论,如果物体达到0.99999976光速时,此时的时间将以大约1分钟的速度下降:1天,也就是说,你离开地球1分钟,地球就会过去1天。
这种持续时间的比例当然已经很夸张了,要知道一小时有60分钟,一天有24小时,或者说1440分钟。假如你用这种速度的飞船离开地球一天,地球就会在1440年前消失。对飞船里的人来说,时间也只是过去了短短的24小时。
假如速度与时间的比率持续上升,比如,当速度达到0.9999999999982光速,比率就会变成1分钟:1年,然后你离开地球1分钟,返回地球2年。这段时间对你来说,不会有太大影响,毕竟两年的时间,地球不会有太大变化。
但是如果速度一直接近光速,比如达到0.9999999999999光速时,情况就完全不一样了。此时一分钟相当于地球几百年甚至几千年的时间,如果以这个速度离开地球,再回到地球一分钟,你看到的将是一个完全陌生的地球。
与现在相比,千年之后的地球一定会发生巨大的变化,人类的技术将不断地改变地球,有可能那时的地球将变成一个更加美丽、夺目的蓝色星球,也有可能随着人类对地球生态的不断破坏,地球将失去蓝色的风采,变成一个黯淡、荒凉的星球。
这几个世纪甚至几千年来,除了地球发生了巨大的变化外,你所认识的那些亲戚朋友可能早就不存在了,而你所能看到的只有他们的后代。也许回到地球后,你会发现,你已经成为一家之祖,而人类的寿命也已达千年。
这种结果你能接受吗?我怕会很难受,地球已经不是你出发时看到的地球了,原来一切都已物是人非。对人类这样一种社交动物来说,这是无法承受的后果。
即便是这样,相信很多人还是非常期待这一切能成为现实,因为无限接近光速的飞行,对人类非常有限的生命而言,仍有不可抗拒的诱惑。亚光速飞行意味着我们能活得更久,甚至能获得无尽的永生。
这么好的愿望是不是就可以实现呢?也许有人会说,粒子的速度可以无限接近光速,那么宏观物体自然也可以做到。但是,据当前科学家的研究,像人类这样由无数粒子组成的宏观物体,无法被加速到无限接近光速。
尽管未来人类的技术更加先进,并拥有亚光速飞行的能力,这艘飞船可以无限接近光速,但有可能人类的身体完全无法承受这种速度,在这种速度之外,人类还有可能被分解成微粒,消失在宇宙中。
因此,未来人类实现星际航行,不能依赖飞船本身达到亚光速,而必须运用太空的力量。相信许多朋友都知道,宇宙中其实存在着超光速现象,比如宇宙的膨胀速度远远超过光速。所以说,那是因为空间的膨胀实际上是自身的延展,而不是一个静止的物体在空间中运动,所以它可以超光速,而且与相对论也不矛盾。
唯有靠空间的扭曲与扩张来实现星际航行,人类才有希望真正走出去,去探索更遥远的星空深处。光速或超光速依赖空间的扭曲和膨胀,当然不会使时间大大减慢,而时间减慢效应正是相对论中所说的。而且空间的扭曲和膨胀也超出了这个范围。
这表明,人类是要实现更长的寿命还是要依赖于我们不断研究的基因科技,只有基因科技才有希望使人类的寿命大大延长,从而更好地探索宇宙的奥秘。
关键词: