作为地球已知的唯一一种拥有高等智慧的生物,我们人类非常善于观察、总结和思考,我们以科学的方式不断地探索世界的奥秘,并逐渐形成了各种理论。不可否认的是,在这些理论中,有一部分是令人感到恐惧和不安的,那么,人类已知最可怕的理论是什么呢?
对于这个问题,笔者个人认为,人类已知最可怕的理论并不是一个单一的理论,而是两个理论的组合。这两个理论相信大家地都听说过,它们分别是“光速不可超越”理论,以及哈勃定律。
“光速不可超越”理论是爱因斯坦提出的相对论中的核心思想之一,简单来讲,该理论描述的是,任何具有静止质量的物体在空间中的运动速度,都不可能达到或超过光速,最多只能无限地接近光速,任何信息的传播速度,也最多只能达到光速,而不能超过光速。
(注:本文中的光速是指真空中的光速,也就是299792458米/秒)
哈勃定律则是由天文学家爱德文·哈勃于1929年提出的,该理论的内容可以简单地概括为:由于宇宙的膨胀,那些遥远的天体都会具备一个远离我们而去的速度,这个速度被称为“退行速度”,而对于地球上的我们来讲,那些遥远天体的“退行速度”与它们与地球的距离成正比。
如果分开来看,这两个理论并没有什么可怕之处,但将它们结合起来一起看,就很可怕了,为什么呢?且看下文分析。
哈勃定律可用一个简单的公式“v = Hr”进行描述,其中“v”和“r”分别代表遥远天体的“退行速度”以及它们与地球的距离,H则是一个常数,这被称为“哈勃常数”,根据科学家的测量,它的值为67.80(±0.77)公里/秒/百万秒差距。
简单解释一下,所谓的“百万秒差距”其实是一种距离单位,1百万秒差距相当于大约326万光年,也就是说,根据哈勃定律,对于地球上的我们来讲,那些遥远天体与地球的距离每增加326万光年,它们的“退行速度”就会增加大约67.8公里/秒。
据此我们可以计算出,如果某个天体与地球的距离达到了大约144亿光年,那么它的“退行速度”就会达到光速,而一旦超过了这个距离,它的“退行速度”还会超过光速。
需要知道的是,宇宙膨胀的本质其实就是空间的扩张,当空间扩张时,它会带动其中的物体一起远离我们,而这种远离的速度,其实就是“退行速度”,尽管物体在空间中的运动以及信息的传播会受到“光速不可超越”理论的限制,但空间本身的扩张却没有这个限制,因此那些遥远天体的“退行速度”就可以超过光速。
我们观测到宇宙中的某个天体的时候,其实是接收到了它发出的光,但假如某个天体的“退行速度”达到或超过光速,那就意味着,它发出的光一边在以光速向我们运动,一边又因为宇宙的膨胀而以光速或超光速远离我们,在这种情况下,这个天体发出的光就永远无法抵达地球,而我们也永远不可能观测到它的存在。
所以即使从理论上来讲,我们在宇宙中所能看到的范围,也只能是一个以我们为中心,半径约为144亿光年的球体空间,为方便描述,我们可以将这个球体空间称为“视界”。
由于“光速不可超越”理论的限制,在“视界”之外的一切存在,都与我们不存在任何物质和信息上的交流,而这也就意味着,我们人类其实是被“锁定”在了一个有限的宇宙空间之中。这样的情况已经够可怕了,但还有更可怕的,是什么呢?我们接着看。
正如我们所知,1光年就是光在宇宙真空中直线前进1年的距离,也就是说,如果我们现在看到了一个距离我们1光年的天体,其实是这个天体发出的光经过了1年的时间才抵达地球,所以我们看到的,其实是它1年之前的样子。
根据科学界的主流理论,宇宙诞生于大约138亿年前,据此可知,我们目前宇宙中能在宇宙中看到的最远距离,也就是大约138亿光年。
但问题是,假设我们现在观测到一个距离我们138亿光年的天体,其实也只是它在138亿年前的样子,而由于宇宙的膨胀,如果它现在还存在的话,那么它实际上的距离,就会比我们看到的更远,具体有多远呢?根据哈勃定律可以计算出,这个距离约为460亿光年。
正是因为如此,才有了“可观测宇宙的半径约为460亿光年”这样的说法,而这也就意味着,我们在可观测宇宙中看到的那些遥远的天体,其实只是它们在很久很久之前的样子,而如果它们现在还存在的话,那它们实际上的位置其实距离地球更远,以至于它们中有很多都已经超过了“视界”。
“视界”的半径约为144亿光年,可观测宇宙的半径约为460亿光年,简单计算一下可知,就目前的情况来看,可观测宇宙中只有大约3%的宇宙空间位于“视界”之内,也就是说,即使是在可观测宇宙中,也有大量的天体实际上已经与我们不存在任何物质和信息上的交流了。
但这还没完,更更可怕的是,根据科学家的观测,宇宙的膨胀目前并没有任何停止的迹象,这就意味着,在未来还有更多的天体会远离我们而去,而如果宇宙的膨胀一直持续的话,那么在遥远的未来,除了我们银河系所在的“本星系群”中的天体还能够通过引力维系在一起之外,其他的星系都将消失在人类的视野之中(如果那时还有人类的话)。
综上所述,“光速不可超越”和哈勃定律这两个理论的组合,就应该算是人类已知最可怕的理论了,当然了,这只能说是笔者个人的观点,对于这个问题,不同的人可能会给出不同的答案,所以大家看看就成,不必太过当真。
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