(图片来源:uux.cn/盖蒂图片社)据美国太空网(丽贝卡·孙):在科幻小说中,人们经常找到以光速移动的方法。
在我们最新的太空之谜中,我们来看看如果你以光速移动会发生什么。
(图片来源:uux.cn/盖蒂图片社)据美国太空网(丽贝卡·孙):在科幻小说中,人们经常找到以光速移动的方法。

但是你可能会问自己,你的身体能承受这么快的速度吗?它会怎么样?首先,让我们假设人类以光速移动是可能的——尽管这是不可能的——光速是每秒299,792,458米(每秒983,571,056英尺),或每秒约186,000英里。
本质上,一个人以非常快的恒定速度移动是没有问题的。
人类感觉不到恒定速度,所以你甚至不一定会注意到你移动得那么快。
你最大的问题是加速度——实际达到那个速度。
过大的加速力会伤害甚至杀死我们。
拉斯维加斯内华达大学物理学教授迈克尔·普拉维卡说,在高加速度下,你的血液很难泵到四肢。
大多数人可以在短时间内承受大约4到6倍重力(4到6克)的加速力。
随着重力的增加,你的身体将血液从脚部循环到头部的能力变得有限。
当你的血液开始汇集时,你会晕过去,如果这种力量没有减弱或停止,你最终会因为身体缺乏血液输送到全身的氧气而死亡。
战斗机飞行员和其他经受高重力的人被教授了防止昏厥的技术,例如紧张四肢肌肉,他们使用特殊的服装在短时间内承受高达9 g的重力。

但是根据Omni Calculator的g-force计算器的数据,如果你在几秒钟内加速到光速——就像《星球大战》电影中那样——当超过6000g的力砸向你时,你会很快变成一个人体煎饼。
战斗机飞行员在飞行过程中会经历高水平的重力。
(图片来源:uux.cn/Stocktrek Images via Getty Images)如果你想更安全地加速到光速——比如说以2 g的速度——假设你在直线上移动并且没有空气阻力,那么加速到光速将需要五个多月的时间。
以自由落体的加速度1 g计算,需要超过11个月。
不幸的是,达到如此高的速度是不可能的。
鉴于你的质量有限,你不可能以光速前进,普拉维察说。
普拉维察说,爱因斯坦的狭义相对论表明,当一个有质量的物体越来越接近光速时,质量就会随着接近光速而开始增加。
如果一个物体可以达到光速,它将变得无限大,并且需要无限的能量来保持这个速度。
尽管如此,人类已经让一些东西走得非常非常快——如果你可以把亚原子粒子称为东西的话普拉维察说,粒子加速器可以使电子等粒子的速度超过光速的99.9%。
但是让一个电子移动得那么快和以那样的速度发射一个人之间有很大的区别,后者需要如此多的能量以至于极其不可能,即使它没有违反物理定律。
普拉维卡说,如果你能以接近光速的速度移动,你就会体验到相对论对时间的影响。

尽管你对时间的体验不会改变,但对你来说,时间会比以日常速度移动的人移动得更慢。
普拉维卡说,如果你能观察到人们以正常速度移动,他们就会表现为慢动作。
从某种意义上说,我们可以接近光速前进。
我们的星球和宇宙中的一切都在不停地运动。
地球绕着太阳旋转,甚至我们的银河系也在运动。
如果我们快速远离一个星系——而那个星系也在远离我们——我们可能会以接近光速的速度相对于那个星系移动。
有可能我们已经是了。
这就是爱因斯坦所展示的,普拉维察说。
一切都是相对的。
它拥有世间顶尖的引力束缚力,独特的视界边界划分出截然不同的时空领域,只要踏入视界范围之内,就连每秒三十万公里的光速,都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。
今天就用闲聊述说的口吻,聊聊黑洞引力的奇特特性,讲讲视界的划分意义,理清为何光速都无法从黑洞内部脱身,一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。
宇宙天体的引力强弱,一直和自身质量、密度牢牢挂钩。
普通恒星、行星的引力,只能束缚周边卫星与星际物质,物体只要达到对应速度,就能摆脱引力飞向深空。
而黑洞诞生于大质量天体的末期演化,巨型恒星燃料耗尽后,再也无法支撑自身庞大躯体,核心在自身重压下急剧向内坍缩,体积被无限压缩,密度飙升到难以想象的地步。
极致致密的结构,催生出碾压所有常规天体的超强引力,这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。
从黑洞形成的那一刻开始,它就注定成为宇宙里特殊的存在,和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。
围绕黑洞存在一层无形的边界,这便是人们常说的事件视界。
它没有实体外壳,肉眼无法直接看见,却是一道无法逾越的分界线。
视界之外的宇宙空间,依旧遵循常规物理规则,光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭,天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。
一旦物质、光线跨越这条无形界线,彻底进入视界内部,一切都会发生颠覆性改变。
黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在,再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。
衡量天体引力束缚能力,有一个关键参照标准就是逃逸速度,也就是物体摆脱天体引力束缚,飞向宇宙远方需要具备的最低速度。
地球有着自身对应的逃逸速度,火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空,太阳系里的各大行星、恒星,都有着各自固定的逃逸速度门槛。
黑洞打破了常规天体的速度极限,视界内部的逃逸速度直接超越光速。
光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度,连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼,其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。
光线坠入黑洞视界后,无法向外反射、传播,我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮,这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。
任何闯入视界之内的物质,不管是庞大的恒星残骸,还是细碎的气体尘埃,都会被强大引力不断拉扯撕扯,最终向着黑洞中心奇点不断坠落,彻底消融在这片深渊之中。
超强引力不止禁锢视界内部的一切,也会剧烈扭曲周边时空。
靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折,光线途经周边空间也会发生明显偏转。
不少遥远天体发出的光芒,在奔赴地球的途中靠近黑洞区域,都会被引力改变行进路线,这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。
科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹,一步步推算黑洞位置,测算它的质量与引力强度。
时至今日,人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查,视界内部的时空结构、物质形态,还留存着大量未解谜题。
光速无法逃逸的特性,让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域,里面的一切变化都无法向外传递信息。
黑洞凭借极致强大的引力,划定出超越光速束缚的视界禁区,成为宇宙中最神秘的深渊天体。
这份打破常规物理认知的特质,不断吸引着人类探索研究,随着天文观测技术持续进步,未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。
当晚 10 时,航天员将样本装入空间站实验模块;
截至 5 月 13 日,实验进展非常顺利,自动化系统每天自动更换培养液,生命发育正常。
这是人类历史上首次在太空开展人工胚胎发育研究,中国再次拿下全球第一,为人类未来深空驻留、太空繁衍,迈出了历史性一步!很多人第一次听到 “人工胚胎”,会觉得科幻甚至不安,但请先放下顾虑:人工胚胎不是真实人类胚胎,没有发育成个体的能力,是用人类干细胞构建的、和真实早期胚胎高度相似的结构,专门用于科学研究,完全符合伦理规范,安全可控。
为什么一定要把人工胚胎送上太空?答案只有一个:为人类未来在太空长期生存、繁衍,提前探路。
地球生命在亿万年进化中,早已适应了地球1G 重力环境;
而太空是微重力 + 强辐射环境,这种极端环境,对人类早期胚胎发育会产生什么影响?会不会导致发育异常?人类未来能不能在太空怀孕、生育、繁衍后代?这些问题,在地球上永远无法找到答案,只有在太空,才能真正验证。
这次实验,精准锁定人类发育最关键的第 14-21 天窗口期—— 这个阶段,是人类所有器官前体形成、体轴(头尾方向)确定的关键时期,一旦发育异常,将直接影响个体一生健康。
实验设置了两组样本:一组放在子宫细胞上培养,一组放在微流控芯片里培养;
同时地面同步开展完全相同的对照实验,5 天后,太空样本冻存返回地球,天地对比分析,精准找出太空环境对人类早期发育的影响因子。
这不是一次普通的科学实验,而是关乎人类文明未来的探索。
如今,人类深空探索步伐越来越快:登月、火星探测、空间站长期驻留,未来甚至可能在月球、火星建立永久基地。
但人类要真正扎根太空,必须解决 “繁衍” 问题—— 如果太空环境会导致胚胎发育异常,人类就永远无法在太空长期定居;
而这次实验,就是要摸清太空环境对生命起点的影响,找到应对方案,为人类太空繁衍提供科学依据。
过去,太空生命科学实验,一直被西方垄断;
而今天,中国用全球首次人工胚胎太空实验,打破垄断,领跑世界。
从空间站建成,到天舟十战十捷,再到人工胚胎太空实验,中国航天,早已不是追赶者,而是引领者,用硬核科技,探索人类未来,彰显大国担当。
国家航天局很多人说:“这实验离我们太远,没用。
”但请记住:今天看似遥远的科学探索,明天就可能改变人类命运。
几十年前,人类也觉得登月没用;
今天,登月技术催生了无数民用科技,改变了我们的生活。
太空人工胚胎实验,今天是探索,明天就是人类深空驻留、星际移民的基石,功在当代,利在千秋。
中国空间站,不仅是中国的太空实验室,更是人类探索宇宙、探索生命奥秘的前沿阵地。
致敬每一位科研人员,致敬中国航天!全球首次太空人工胚胎实验,中国做到了,人类未来,可期!