人类是生物,我们的生命只是世间物质的组合,是的短暂存在。虽然根据物质守恒定律,构成我们每个人的物质不会凭空从宇宙中消失,但会改变存在方式。
虽然人体不会完全消失,但生命本身会消失,那些物质不再是“我们”。所以,对于人类来说,岁月的流逝,生命的消亡,都是无奈之事,提醒着我们要珍惜现在的每一天。对于物质运动的过程,人类常常用“时间”的概念来描述,并创造出各种时间单位。
人类使用的时间单位,往往与宇宙中天体的运行有关。“月”是月相变化的一个周期,“年”是地球绕太阳转一圈的时间。现代天文学兴起后,人们发现宇宙远比我们想象的要大。无论是空间还是时间,已经不足以用地球上常用的单位来描述了。
因此,人们在探索的承诺中创造了新的单位。比如,距离我们最近的天体是月球,但是这个“最近距离”却达到了38万公里。如果其他天体与我们的距离也以公里来计算,那将是一个难以想象和计算的“天文数字”,所以我们需要更大的尺度单位。
光年的概念
宇宙的浩瀚迫使人类放弃使用地球上通用的距离单位,那么我们应该用什么来衡量宇宙的大小呢?研究人员想到了,以某种物质的运动速度作为尺度。宇宙浩瀚无边,所以使用的标准速度越快越好。要说到宇宙中最快的速度,那么光速就不是别人了,它的理论速度已经达到了30万公里每秒,其他物质的速度还远远没有光速背后。
因此,科学家选择以光在一定时间内传播的距离为单位来衡量宇宙的空间,如“光秒”、“光分”等。光速不仅对我们的距离单位产生了影响,同时对我们所看到的一切都产生了影响。
人类的眼睛通过接收光在大脑中产生事物的图像。我们之所以能看到不发光的东西,是因为光源发出的光在物体上被反射了,比如我们能看到月亮是因为月亮反射了太阳光。
太阳是人类世界第一个也是最明显的光源,但是我们看到的阳光并不是太阳最后一瞬间发出的光,而是大约8分钟前的阳光,因为太阳和地球的距离是八光分,也就是说,太阳光到达地球需要这么长的时间。如果太阳熄灭,我们要到八分钟后才能知道。说到这里,我们也可以引入光年的概念。
光年是衡量宇宙最常用的单位,因为宇宙的大小远远超出了更小的距离单位的描述。太阳系之外有银河系,银河系之外有本星系群和星系超星系团……这些天文单位的大小已经超过了人类日常生活中的任何经验,达到了一个完整的“概念”“等级。
但是我们在日常生活中也能看到来自遥远宇宙的信息,那就是天上那些闪闪发亮的星星,很多都在距离地球数十光、数百光的年位,微弱的我们看到的光可能来自比太阳大得多的恒星。
我们看到的星光
人类自古以来就仰望星空,我们可以从中获取很多关于宇宙的信息。在远古时代,人类常常将天体的变化与人类社会联系在一起,而现在我们明白了这些天体与我们之间的距离。预言》,也很难对我们所处的社会产生什么影响。
不过,从某种角度来说,天体的变化确实与人类的生活有一定的关系,这一点就是“时间”。我们看到的几十光年、几百光年外的星光,其实经过了这么长的时间才被我们的眼睛捕捉到。也就是说,我们此刻看到的光,其实已经独自漂泊在宇宙中多年,单从光来说,如果这颗恒星距离我们一百光年,那么我们看到的确实是一百年前发出的光。然而,这并不意味着我们看到的所有天体现象的时间都与天体本身的距离挂钩,因为光在浩瀚的宇宙中穿梭时,也会遇到一些“突发事件”,而这些事件也会给我们所见即所得。
比如在人类文化中,常说星星“一闪一闪”,或形容为“眨眼”,意思是光在传播过程中被阻挡或折射,所以它是“断断续续”的,在我们眼里它就是一瞬间的。
我们看到了当年的事情?
我们肉眼看到的星光是很多年前的,但也有一部分是后来的事。一般来说,我们所看到的一切,只会晚于天体以光速的行进时间,因为宇宙中不存在比光速更快的物质。不过也有学者认为,宇宙本身的膨胀速度可能快于光速,所以我们能够观测到的宇宙空间也十分有限。这个空间叫做“可观测宇宙”。
通过观察可观测宇宙中的一切,我们可以了解到宇宙中众多天体的运行过程,并从中总结出规律。比如我们知道,恒星在主序星阶段结束后会膨胀,然后坍缩,最后可能变成黑洞,这些都是通过观测和计算得出的。
所以,我们现在在天上看到的星星,很可能是在接受到它们的光之后,已经改变了形态,变成了完全不同的星星,或者已经熄灭了,这需要我们更长的时间知道。
人们常说时光不能倒流,但我们眼睛看到的星光其实是来自过去的信息,人类的历史和宇宙的过去巧妙地联系在一起。那么,如果有一天人类能够达到光速甚至超过光速,我们是否可以像影视作品中的时光机一样回到过去呢?
光速与时间
人类的时间观念与物质的变化息息相关。我们所谓的“过去”,其实就是物质之前的各种状态。如果我们能跑得比光速还快,我们或许能看到过去发生的事情,但能不能改变,谁也说不准。
但如果有一天我们发明了“光速飞船”,在行驶过程中可能会发生这样的事情:宇航员乘坐光速飞船飞行了100光年的距离当我到达在地球上,我会发现“物是人非”,因为在地球上已经过去一百年了,而我却一点都没有变老,这是为什么呢?
根据爱因斯坦提出的相对论,物质运动的时间与速度成正比,也就是说无论距离有多远,对于光本身来说都是在一瞬间发生的.那么以光速行驶的宇宙飞船在某种程度上也算是“光”了。我们看到的是它已经飞了一百年了,但是对于光本身来说只是一瞬间。
宇宙中的天体往往离我们有几万甚至上亿光年。如果我们想要穿梭于星际之间,在可观测的宇宙中穿行,仅仅提高飞行器的速度显然是不现实的。毕竟人类不可能都登上这样的飞船。
我们如何打破光速?
虽然理论上是不可能的,但实际上我们是不可能达到光速的,不仅是因为宇宙中有质量的物质无法达到光速,就像“绝对正义”一样像《零》,而且因为我们的技术非常有限,即使是亚光速旅行对人类来说也是遥不可及的。
虽然我们正在为此努力,但还是有人提出了自己的看法:既然我们的飞船达到了光速,已经没有实际意义了,那我们何不“另辟蹊径”,用其他的方式来达到目的呢?
既然人类的目标不是要达到极限速度而是要在宇宙中自由穿梭,那么我们不妨从“太空”的概念入手进行研究。有科学家认为,如果可以用“反物质”为飞船提供能量,然后他们就可以借助宇宙空间波动完成过渡,到达更远的宇宙深处。宇宙比光更快的地方。
如果这个思路有效可行,那我们就不需要花太多时间在简单的提高飞行器的功率和速度上,而是应该研究更新的材料和能源。从这个角度来说,人类未来星际旅行也不是完全没有可能。
结语
我们对物质的认识是一个循序渐进的过程。人类首先认为光是一种粒子,物理学的先驱牛顿就是这样认为的;但也有人认为光是一种涨落,与持有光是“粒子”学说的冉展开了数百年的大争论。
后来,光被认为是一种电磁波,而爱因斯坦的量子理论成为现代光学研究的又一基础。但即使是今天的人也不能完全确定我们目前的理解是否是事实。未来,人类对光的认识可能会发生改变,甚至完全推翻之前的结论。这是天体变化无法“预测”的未来。
人类每晚都能看到的星星,是一封来自遥远过去的邀请函,邀请这颗小星球上的智慧生物继续探索和发现。
也许浩瀚的宇宙对于渺小的人类来说太浩瀚了,但这并不是我们不进行研究的原因。几千年来,人类凭着进取心和好奇心一步步发展。我们永远不能忘记这一切。变得更强。
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