且不说能不能达到光速,即便能达到光速,你乘坐光速飞船,在你光速飞行的一瞬间,就注定与宇宙无缘了,你不但不能返回地球,甚至也不能返回宇宙了。

为什么?
因为任何物体一旦达到光速,就没有时间概念了,当然也没有空间概念,因为时间和空间是一体的。
当然,如果你光速飞行的同时,还能完好存在,你本人感受到的一分钟,宇宙时间已经过去了无限长的时间。
事实上,不要说一分钟了,你光速飞行的一瞬间,宇宙时间就过去了永久,实际上就等同于宇宙早就走向毁灭了,地球当然也不存在了,你也不可能回到地球。

而你存在的根本就是这个宇宙,就是四维时空,甚至你本身就是四维时空的一部分,既然宇宙都不存在了,你自然也不可能存在。
除非你在光速飞行的一瞬间就逃离了宇宙,飞往另一个截然不同的世界,至于你到底飞向了哪里,没有人知道。
退一步讲,在我们生活的四维时空里,无论如何你乘坐的飞船都不可能达到光速,只能非常接近光速。
根据爱因斯坦狭义相对论中的质增效应,物体的速度越快,质量也就越大。
当物体的速度非常接近光速时,质量就会趋于无穷大,物体想要再加速,就需要无穷多的能量,显然这是不现实的。
所以,无论如何,你都不可能以光速飞行,只能尽可能地接近光速飞行。
那么我们就假设你乘坐飞船以无限接近光速的速度飞行,飞行一分钟之后返回地球,地球时间过去了多久呢?
不要小看这短短的一分钟,理论上只要你速度足够接近光速,地球时间同样可以过去无限久。

根据狭义相对论中的时间膨胀效应,速度越快,时间就越慢,当然这里的时间指的是相对时间,也就是相对外部世界的时间。
虽然你的时间只是过去了一分钟,但地球时间有可能过去了几年,几千年,甚至几十亿年,都有可能,这取决于你的速度到底有多接近光速。
从时间膨胀公式,很容易计算出来,当你的速度达到光速的0.99倍时,时间膨胀效应就会达到70倍,也就是说,你的一分钟相当于地球上的70分钟。
如果你的速度达到光速的0.999999倍时,时间膨胀会扩大到7200倍,你的一分钟相当于地球时间的7200分钟,也就是120小时。

所以,理论上讲,只要你的速度足够接近光速,虽然你只是感觉过去了一分钟,但地球时间有可能过去了上百亿年,那时候地球恐怕早已不存在了,当然你也不可能返回地球了。
之所以会出现“时间膨胀效应”,背后的核心就是因为那个“霸道”的光速,因为光速是绝对的,相对于任何参照系,光速都保持恒定不变。
同时,对于光来讲,它是没有时间和空间概念的。
也就是说,不管多远的距离,在光的眼里,都是近在咫尺。
光可以在一瞬间跨越任何浩瀚的距离,甚至穿越整个宇宙。
通俗来讲,光速就是四维时空的界限,相当于事件视界是黑洞的界限一样。
在四维时空里面,任何物体的速度都无法超越光速。
也可以这么理解,如果想逃离四维时空,其实也很简单,只需要超光速飞行就行了,就可以越过四维时空的界限,到达另一个陌生的世界。

但四维时空的特性恰恰限制了我们超越光速,所以这看起来似乎是一个无法突破的矛盾,就好像鱼和熊掌不可兼得一样:想要脱离四维时空,就得超越光速,但四维时空又恰恰限制了我们超越光速。
或许,未来的人类如果想脱离四维时空,到达高维度时空,需要从其他方面入手,而不是通过速度来实现。
当然,前提是高维度时空确实存在,目前的科学理论很难证明高维度时空的存在。
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。
人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。
很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。
"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被"面条化"(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。
简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。
这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。
想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。
不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。
黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景? 首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。
视界之所以叫"视界",正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。
所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。