宇宙为什么存在光速限制?是否正因为此,才与外星文明相互错过?

萌萌知识馆 2023-02-11 20:11:31

人类到目前仍然没有发现过外星人存在的痕迹,甚至说,在我们的银河系星系内,科学家还没有发现一丝关于外星生命存在的证据。这也使目前的科学家猜测,也许外星生命存在于其他的星系当中,但因为“光速限制”,只是我们无法观察到而已。

那么如果现实真的是科学家猜测的那样,为什么在光速无法突破的宇宙规则的限制下,所有的文明都被困在各自的星系中?今天我们就来和大家聊一聊这个有趣的话题。

无法突破的宇宙规则:光速

假设在6500万光年之外,一个外星文明正在用超级望远镜观察地球,他看到的不是今天的我们,而是6500万年前的恐龙时代。

经过漫长而残酷的演变,随着人类的出现,从原始社会不断进化,最终进入现代科学。当地球发出的光到达那里时,观察我们的外星文明可能早就已经被摧毁了。

而现在的宇宙,单单只是人类发现的可观测范围,就已经达到了930亿光年的范围。在可怕的930亿光年的可观测宇宙中,所有的文明都可能在广阔的时空中相互错过。

但也许,正是由于光速无法突破的宇宙规则,解释了为什么人类还没有找到任何外星人的迹象,而这条宇宙物理规则,也可能正在保护着所有文明的安全,只是我们人类没有想到而已。

为什么会存在光速限制?

光速无法超越,这是目前人类对宇宙极限速度最常见的认知。在整个宇宙中,任何高质量的物体都无法超越光速。

然而,宇宙的膨胀似乎是个例外。根据现代科学认知,我们的宇宙来自138亿年前的一次大爆炸,这意味着宇宙的物质,从138亿年前就开始运动了。

那么,在这种情况下,为什么离我们200亿光年甚至400亿光年,还会存在其他的星系呢?如果按照光速是宇宙中最大的速度这种理论,我们的宇宙诞生了138亿年,那么按理说宇宙的大小也不会超过138亿光年呀?

爱因斯坦的相对论给出了答案

其实,关于这个问题,人类早已经有了答案。根据爱因斯坦狭义的相对论:时空中任何两个观察者,在同一事件上的相对速度是不能超过光速的。也就是说,光速的极限,只适用于同时处在同一点的两个物体。

什么意思呢?打个比方吧,假设有两艘宇宙飞船,当两艘宇宙飞船以60%的光速从你身边飞走时,这两艘宇宙飞船现在可能会以1.2倍的光速相互远离,而你在他们眼中的光速是0.6倍。因此,根据洛伦兹变化的相对论速度叠加法,两艘飞船之间的距离速度为0.88倍。而这,就是狭义相对论的魅力,足以颠覆你的认知和世界观。

我们宇宙的膨胀也是如此,由于速度限制只适用于同一时空事件中的两个物体,因此由于空间结构本身的变化,相互分离的物体会受到任何额外运动的影响。

假如你和你观察到的物体之间的空间在膨胀或收缩,那么它看起来会更快一些。

无论空间以何种速度扩张或收缩,它都会导致光红移或蓝移,即使它的相对论运动为零,也会导致物体看起来远离你。所以,宇宙中星系之间互相远离,其实并不是星系的运动超过了光速,而是空间在膨胀。

空间的拉伸速度比我们在光速下所能覆盖的距离要大,这已经不是速度能够定义的了,而是宇宙存在的性质,这也是宇宙科学的魅力所在。

有一天,当我们人类能够揭开宇宙的神秘面纱,能够直接指向宇宙的本质时,我们可能会发现一个新的世界,我们可能只是一对粒子的相互作用,仅此而已。

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