【潘建伟|如果以每秒1光年的速度飞行，人类能到达宇宙边缘吗？】
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曾经我们以为世界很小 ， 地球就是宇宙的中心 。 不过现在我们已经知道 ， 地球在宇宙中非常渺小 ， 它只是围绕太阳公转的一颗行星 。 太阳是恒星 ， 仅仅在银河系就有上千亿颗恒星 ， 而在宇宙中又有很多很多像银河系这样的星系 。 宇宙之大 ， 真的超出了很多人的想象！
宇宙中最快的速度是光速 ， 每秒30万千米 ， 它是一切物体运动速度的上限 。
若以光速飞行 ， 一秒钟就能绕地球7圈半 ， 只需一秒多的时间就能从地球到达月球 。 对于人类来说 ， 光速真的很快 ， 要知道 ， 人类迄今为止发射的飞行速度最快的探测器是帕克太阳探测器 ， 由于它绕着太阳飞行 ， 受太阳引力的影响 ， 在近日点时速度高达200公里每秒 。
不过 ， 就算是光速 ， 对于浩瀚无边的宇宙而言 ， 也如同龟速 。
如果我们以光速飞行 ， 需要4年多的时间才能到达距离太阳最近的恒星比邻星 ， 因为比邻星距离我们4.2光年 。 如果想要以光速逃离银河系 ， 最快也需要几万年的时间 ， 而在1万年前 ， 人类还过着刀耕火种的日子 。
宇宙非常大 ， 根据科学界的主流观点 ， 能够被人类观测到的宇宙的半径为465亿光年 。
光年是个距离单位 ， 就是光以光速传播一年的距离 ， 主要应用于天文领域 。 1光年为9.46万亿公里 ， 大约相当于地球与太阳距离的6.3万倍 ， 太阳系的半径也差不多在1光年左右 。 人类目前向太阳系外发射的探测器分别是先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号和新视野号 。 只是速度都太慢了 ， 至今还没有走出太阳系 ， 人类至今仍被困在一光年的方寸之地 。
世界虽然很大 ， 但想象力是无穷的 ， 如果我们能够以每秒一光年的速度飞行 ， 能够到达宇宙边缘吗？
若以可观测宇宙的半径来计算 ， 以一光年每秒的速度飞行 ， 需要465亿秒的时间才能到达宇宙边缘 。 465亿秒 ， 大约相当于1500年 。 一个人在有生之年就算以这么快的速度 ， 也到达不了宇宙边缘 。
上面的计算 ， 是假定可观测宇宙的尺度不变 。 事实上 ， 在上世纪初叶 ， 美国天文学家哈勃就通过星系的红移现象 ， 发现了我们的宇宙正在膨胀 。 后来科学家又通过观测遥远的超新星 ， 发现我们的宇宙正在加速膨胀 ， 这项发现还获得了诺贝尔物理学奖 。 研究显示 ， 现在宇宙的膨胀速度是每百万秒差距74公里/秒（百万秒差距即326光年） 。 宇宙空间处处都在膨胀 ， 离我们非常遥远的星系 ， 在宇宙空间膨胀的带动下 ， 其远离我们的速度已经超过了光速 。
宇宙在加速膨胀 ， 这意味着 ， 当你高速飞向宇宙边缘时 ， 宇宙边缘也正在加速远离你 。 以一光年每秒飞行 ， 到达宇宙边缘 ， 实际所需的时间必然不止465亿秒 。
这里还有一个最关键的问题 ， 宇宙究竟是有限的 ， 还是无限的？关于这个问题 ， 目前还没有定论 。
要到达宇宙边缘 ， 首先宇宙要有边 。 如果宇宙是无限的 ， 那么宇宙就没有边缘 。 如果宇宙是有限的 ， 也要分两种情况 ， 一种是宇宙有限且存在边界 ， 一种是宇宙有限且无边界 。 对于第1种情况 ， 人类或许有机会到达宇宙边缘 。 对于第2种情况 ， 宇宙根本不存在边缘 ， 这种情况就像人类在地球表面运动一样 ， 永远也到达不了天涯海角 ， 除非突破维度的限制 。
此外 ， 根据相对论 ， 有质量的物体的运动速度是不可能达到光速的 ， 只能无限接近光速 。 别说一光年的速度 ， 就算是以光速飞行 ， 人类也不可能办道 ， 毕竟科技再先进也不能违背自然规律行事 。 要想突破光速的限制 ， 人类需要寻找其它方法 ， 比如曲速引擎、虫洞等 。 如果在速度方面没有突破 ， 就算人类的平均寿命能够到上万岁 ， 也只能龙困浅滩 。
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