细思极恐：如果我坐着宇宙飞船到超光速，整个过程会看到什么？

我们知道，任何物体都不能超过光速的。

但我们不妨做这样一个

思想实验：

一艘宇宙飞船不断加速，一直到超光速，只考虑视觉的变化，我们会看到什么样的场景？

近光速下运动，光会在身前发生“蓝移”，身后发生红移，即

多普勒效应

如果与光线的角度为：

光原频率为：

那么有这样的关系：

由公式可知，速度越大，角度越小，视野前方发生的蓝移越明显。

那么观察者的视野会发生这样的现象：

正前方收缩，正后方视野膨胀。左右的视野随着角度的增大，逐渐增大。

假设，我们坐在飞行器上，观察图中的观测点1（原本位于正左方）：

如果我们的速度

远低于光速

，那么我们观察看到的观测点1，在我们的

正左方

但如果我们达到

0.5光速

的时候，我们接收到来自于观测点1光线时，我们已经运动到了

更前方

。这个时候，我们就会发现，观测点1落后在了我们的左后方。射来的光线，与视线成一定夹角的方向，那么除了颜色和光强的变化，星体的方向也会发生变化。

不过，由于多普勒效应和视觉夹角有关，并非

平直

的变化，所以视觉效果并非这张效果图上犹如透视图般缩小视觉的效果，而是类似于

球体的内表面

正常情况下，我们通过水晶球，可以看到这样的画面：

这种画面，也是

鱼眼镜头

的效果。

它的画面，分布在球的

外表面

。而近光速下，视觉效果则刚好相反，画面会以分布在

内表面

的方式，呈现在我们的眼前：

越往两边走，画面越接近正常状态。但越往中间走，画面浓缩程度越高。

对于光谱均匀的的宇宙背景来说：

在近光速下，我们会看到视野越往中间越紫，然后外围依次是蓝、青、绿、黄、橙、红。

当然，这里只是假设，宇宙背景的光谱并不均匀，而是各种各样的，并非一成不变。

对于正视野来说，原本就是紫色的光线，由于

蓝移现象

，可能会让这部分光成为紫外光，变成我们肉眼看不到的光线。而对于后方视野来说，则因为

红移现象

，一些可见红光变成了红外光。

例如：对于身后发白光的星体来说，只需要

183km/s的远离速度，

便可让他们出现清楚的

彩色

。达到1040km/s的远离速度，则会呈现鲜艳的彩色。不过，这些彩色中依旧包含着许多白光。当速度超过106000km/s的远离速度之后，这些发白光的星体则会

从肉眼中消失

而对于黄光星球来说，只需要27800km/s的远离速度，它们就会消失。发红光的星球，则只需要9400km/s的远离速度，就会从视野中消失。

相反，前后方的红外、紫外等光线，则会因为蓝移和红移现象，而成为可见。

随着速度越来越接近光速，甚至，我们能逐渐看到原本看不见的

无线电波

。然后渐渐的，原来的能够看见的可见光，逐渐全部变成紫外光，然后不可见。

此时，我们看到的恒星和宇宙，将会和我们原来看到的

完全不同的样子

可见光谱只是电磁波段中的极小一部分：

如果前方的视野是180度，当达到0.5c时，眼前的视野则会扩大到210°左右。

当速度达到0.9C的时候，原本的180度视野，可以扩大到260度视野。

达到0.99C时，视野角度扩大到300度。

达到0.999C光速时，视野角度扩大到330度。

随着无限接近光速，视野角度也无线接近360度。

理论上来说，当

达到光速

的时候，宇宙飞船中的观察者，获得了

360度的全视角

前方的光线蓝移到了极限，后方的光线红移到了极限。

理论上，此时的视觉会是这样的：

我们眼前能够看到的光线，几乎全部是原本

频率极低

的无线电波。根据无线电波频率的不同，我们依旧会看到紫光、蓝光、青光等各种颜色。而后方，看到的则是原本看不到的

超高频率

的宇宙辐射。

视野里的可见场景，已经完全和静止时看到的彻底不同。同时眼前的视野场景，会完全犹如球体的内表面一般。

正前方的事物无限缩小，正后方的事物放大，均匀分布在视界的边上。

如果是仰望天空，将会呈现出这样的视觉效果：

不过，达到光速，也就意味着时间的静止。

如果考虑到飞船自身的相对论效应，外部观察者会发现，飞船船员完全静止不动。而飞船船员自身，则会飞到宇宙时间的尽头，看到

整个宇宙生命的终结

如果我们“允许”超光速。

观察者身上正在发生的事件，则会超前于所看到的现象。所以，观察者能“看”（实际是镜头记录）到自己死亡的场景。

但这个情况只是考虑了向前“看”，并没考虑向后“看”。如果在超光速的时候，向后“看”（红移方向），看到的会是自己死而复生：时光回流的情况（死后，镜头才记录到追上来的光线）。

超光速=时间逆转（×）

超光速=看到过去（√）

如果观察者从一出生开始，就在飞船上超光速运动，在死亡刹那运动停止，紧接着镜头中就会出现：

航天员从死到出生逆流的整个画面。