光速真的很快嗎?光每秒鐘運動大約30萬公里,北京到上海的直線距離大約為1080千米。如果一束光從北京出發,那麼想要到達上海大約只需要0.0036秒。也就是說光一秒鐘也可以在北京和上海之間穿梭138個來回。作為對比,一架時速為900公里的民航飛機,想要從北京到上海大約需要一個多小時。
而高鐵大約需要5個多小時,地球赤道的周長大約為4萬千米,也就是說光一秒鐘大約可以圍繞地球運動7圈半。月球是地球唯一的一顆天然衛星,它距離地球大約為38萬公里。當然月球也是人類唯一一顆登上過的地外天體。
以阿波羅11號為例,他於1969年7月16日13時32分從地球發射升空,但於1969年7月20日20時17分成功在月球登陸。雖然阿波羅11號並沒有以一個直線距離是跨越地球和月球之間的38萬公里。然而我們也可以大概地計算出阿波羅11號。這38萬公里內所用的時間大約花了103個小時。那麼光呢光一秒運動大約30萬公里,大約之間的距離為38萬公里,也就是說,光大約只需要一秒多一點的時間就可以跨越這38萬公里的地面距離。阿波羅11號是103個小時,兩者之間足足相差了大約29萬倍。
新視野號是人類21世紀的一艘星際探測器。也是人類第一艘專為柯伊伯帶天體所設計的探測器。它於2006年1月19日從地球發射升空,並於2015年7月14日抵達了目的地冥王星。而冥王星是一顆位於柯伊伯帶的矮行星,距離我們大約有著61億公里的遙遠距離。人類靠自己已經跨越這60億公里,花了大約9年半的時間。而一束光從地球出發了,想要到達冥王星,大約只需要5個半小時的時間。
旅行者一號探測器是人類至今飛得最遠的探測器。根據NASA官方所釋出的資料,截止到2019年10月23日止,旅行者一號正處於離我們211億公里的位置,旅行者一號自1977年9月5日從地球發射升空以後,花了大約42年的時間跨越了這211億公里的距離。
那麼光呢根據計算,光跨越這211億公里的距離大約需要19.5小時。也就是說光只需要不到一天的時間,就可以跨越人類42年所行進的遙遠距離,這就是光的強大之處,它對於人類來說非常之快。真的很快嗎?當我們將視野放大到整個宇宙中來看時,光速幾乎可以說是龜速太陽系生活在一個龐大的銀河系內。
由於太陽系遠離銀河系的中心,在這裡恆星稀少,距離我們最近的一個恆星叫做比鄰星,它距離我們大約有著4.22光年的距離。也就是說,一束光從太陽出發,想要到達比鄰星,大約需要4.22年,太陽距離銀河系的中心大約為2.6萬光年。
因此,當一束光從太陽出發,想要到達銀河系的中心大約需要2.6萬年,這也就代表著我們在地球上所看到的銀河系中心。僅僅只是他2.6萬年前的樣子,因為他所發出的光需要2.6萬年才能到達我們的地球,而我們的銀河系是一個直徑為12萬光年的龐大星系。
這就意味著我們想要從銀河系的一端跨越到另一端,即使是以光速前進,也需要12萬年。在本星系區內,銀河系和仙女座星系是最大的兩個星系。仙女座距離我們超過了250萬光年,這就代表著一束光從地球出發。要到達仙女座星系,至少也需要250萬年。也就是說你現在所看到的仙女座資訊的照片,其實是仙女座星系250萬年前的樣子,他們在250萬年前所發射的光用了足足250萬年才到達我們的地球,並被哈勃望遠鏡所捕獲。
而仙女座星系和銀河系也只是整個浩瀚宇宙中最普通的星系而已。在可觀測宇宙之中,沒有任何人知道究竟存在了多少個星系。有可能是數十萬、數百萬乃至數百億個星系,這些星系有的距離,有數百億光年甚至數千億光年。
也就是說,就算我們用光速前往了這些遙遠的星系區域,也需要數千萬年乃至數百億年。然而更令人絕望的是,光的速度遠遠比不上宇宙的膨脹速度,這就意味著在更遙遠地帶的光無法到達我們的地球。我們永遠無法看到那些更遙遠地帶的光。
我們的視野被困在了一個以地球為中心,以465億公里為半徑的球體宇宙中,科學家們將其稱之為可觀測宇宙。然而,絕望永遠沒有盡頭。回到我們人類所認知的世界中來看,偉大的科學家愛因斯坦告訴了我們,光速是整個宇宙中的極限速度,沒有任何有質量的物體。可以達到光速。如果愛因斯坦是正確的,那麼這就代表著我們人類的科技無論如何發展都無法突破光速。那麼有質量的物體突破光速,違背了所謂的宇宙規則,我們只能無限接近於光速,卻又無法達到。退一萬步說,就算我們能夠達到光速。按照如今浩瀚的宇宙來說,我們的銀河系都無法飛出,更何況這無比宏大的宇宙,而這就是光速。他很快。又很慢,讓人類感到深深的無力,恐懼。這裡是土衛6工作室,感謝您的閱讀。