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离开地球多远就无法回来了?

可以100%肯定的告诉大家,即使你有无穷的燃料,有无穷的寿命,驾驶一艘宇宙飞船,离开地球一定的距离,也无法回来了。

这是因为宇宙在膨胀,而且是在三个维度膨胀。

离开地球多远就无法回来了?

这个膨胀的速度,在单位尺度、单位时间上是均匀的。其膨胀的速度大概在100万秒差距每秒钟膨胀70公里。

100万秒差距是天文学上常用的单位,相当于326万光年。

所以这个膨胀的速度也可以看成是每一光年每秒钟膨胀21.5毫米。

▍如何理解宇宙的膨胀?

我们可以把宇宙理解成一个球形,但是这是一个高维的超球体,我们存在的宇宙,在这个高维超球体的三维表面。

就像我们的城市坐落于三维地球的二维表面一样。

如果地球在不停的膨胀,我们离开家一定的距离也永远回不了家。

离开地球多远就无法回来了?

我们现在假定外星人在不停的往地球中间注射物质,导致地球的直径每秒钟会增大1000米,那么地球周长每秒钟就会增加 3141.5926米。

地球的周长是4万公里,相当于每公里每秒钟膨胀0.078米。

我们假定一个人步行的速度是每秒钟1米5,那么这个人从家里走出到距离家19.3公里的地方,靠步行的速度往回走,就永远也无法回家了。因为19.3公里每秒钟就会延伸1.5米。

离开地球多远就无法回来了?

从上海到北京高铁的距离是1318公里,这段距离每秒钟膨胀的速度是102.8米,相当于每小时370公里。此时,从上海开往北京的高铁,如果时速低于370公里的话,永远也无法抵达目的地。

在距离银河系2.2亿光年的长蛇座方向,有一个巨大的引力源,很可能是一个超级巨大的黑洞。银河系带着太阳系,正在以每秒钟超过1000公里的速度,向那个位置高速堕落。

离开地球多远就无法回来了?

但是地球永远也不会掉到那个大黑洞里面去,因为巨引源、地球之间宇宙空间膨胀的速度超过了地球掉进去的速度。

▍离开地球多远无法回来?

宇宙空间中所有物体的运动,都是由本身的运动,再叠加了宇宙空间膨胀得到的运动的总和。

离开地球多远无法回来,取决于我们的宇宙飞船到底能飞多快。

宇宙飞船飞行的最快速度就是光速,因为有质量壁垒存在,所以越接近光速质量越大,加速度越慢。

人类能够造得出来的最快的火箭是使用核动力驱动的火箭~猎户座计划。

这个火箭虽然只在图纸上存在过,但是已经造出了原形,证明它是可行的。猎户座计划使用5000吨当量的中子弹加热塑料盘形成等离子流,能够把宇宙飞船加速到0.1倍光速。

如果乘坐猎户座飞船,飞离地球超过13.6亿光年,就永远也回不来了。

离开地球多远就无法回来了?

即使有光速飞船,飞离地球超过136亿光年,也永远回不来了。

超过136亿光年的恒星发出来的光永远也不会抵达地球。

以前曾经在136亿光年远的星系,现在已经飞到了距离地球460亿光年的地方,所以我们一般说可观测宇宙的半径是460亿光年。

▍宇宙为什么会膨胀?

宇宙按照如此高的速度在膨胀,是科学家始料未及的。

上世纪初,广义相对论刚诞生时,爱因斯坦预测宇宙在大爆炸以后会先膨胀,然后到达膨胀的顶峰,以后会收缩,但是实际上并没有。

推动宇宙膨胀的能量科学没有办法描述,也没有办法解释,只能假定它是暗能量。

离开地球多远就无法回来了?

暗能量是一个不守恒的能量,会随着宇宙空间的膨胀不断的增加,所以宇宙空间的膨胀毫无减弱的迹象。

这股能量来源于哪里?应该在更高的维度。

这就如同推动地壳运动的能量来自于地心深处一样。

但是人类的科学家只能在三维空间中认识宇宙学规律,所以不可能理解高维度宇宙是如何运作的。

▍宇宙膨胀的最终后果是什么?

按照目前的观测,宇宙就这样永无止境膨胀。

这个膨胀的最终结果会导致大撕裂。也就是说在原子内部的空间会把原子胀破,同时把质子、中子也撑破,最后导致一切物体全部解体。

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