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距离地球256万光年的仙女座星系,如果以超光速前往需要多久?

作者:零八号球迷

导语

20世纪20年代,天文学家爱德华·哈勃逐渐创立了现代宇宙学的理论基础,他测定出了各个星系的红移量,发现他的 红移量和星系的距离存在着线性关系,这也就是哈勃定律。

这个定律的发现,也让爱因斯坦的广义相对论再一次被证明,从此迎来了广义相对论的真正高光时刻,这一切都得益于哈勃的发现,如果没有哈勃的发现,广义相对论的天下可能就是不了了之的。

距离地球256万光年的仙女座星系,如果以超光速前往需要多久?

可以说,哈勃的发现真正让爱因斯坦的理论得以被世人认知,并且成为了现今的大爆炸宇宙学的基本理论。

哈勃最大的贡献无疑是让宇宙获得了膨胀的证据,让世人知道宇宙是在不断膨胀中的,从而也可以推算出宇宙的年龄,哈勃的这个定律让人类重新认知了宇宙的宏大和悠久。

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但是这些只是相对普遍的规律,离我们现在距离最近的星系是仙女座星系。

那如果要以超光速前往需要多久呢?

哈勃定律。

在我们地球距离最近的外星系,就是距离我们也是256万光年的仙女座星系,在我们认知的范围之内这个距离已经相当遥远了,那到了这样遥远的地方,我们要以超光速前往需要多久?

距离地球256万光年的仙女座星系,如果以超光速前往需要多久?

想要知道这个问题的答案,那就得先了解下哈勃定律,哈勃定律有一个简单的数学公式,V=H×D,其中V是星系远离地球的速度,H是当前的哈勃常数,而D就是星系离我们地球的距离。

而哈勃常数的换算单位为千米每秒每兆秒,所以我们可以从公式上看出,星系远离地球的速度和距离是成正比的关系。

想要知道哈勃的常数,就要从哈勃的故事讲起,哈勃是在1912年获得了罗得岛大学的博士学位,他的博士论文主要关于球状星团的运动和速度,哈勃为了更深入的研究这个课题,决定前往欧洲来学习天体物理,当哈勃来到白求恩大学的天文学系时,他不认识论学习过天文学的教授,便给自己的大学老师写信。

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这封信就是给了哥姆布里奇,哥姆布里奇是英国伦敦天文台的台长,所以哈勃想要获得学习天文学的机会,便给哥姆布里奇送了一封蛮横的信,这封信就在信封上面写道:“To the most famous astronomer in the world.”

这封信送到哥姆布里奇的手中,哥姆布里奇当然是很生气,所以就不给哈勃这个小博士回信。

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但是哈勃对天文学的热情一点也不减,并且哈勃还带着令人厌恶的态度来到伦敦,去见哥姆布里奇,当面要求哥姆布里奇给他提供学习天文学的机会,但是哥姆布里奇并不满意哈勃的表现,于是他只给哈勃安排了一个让步的工作。

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当时伦敦天文台正好在开展关于天体运动方面的研究,所以他给哈勃安排了一个天体运动方面的实习生,对于哈勃来说,这个机会是难得的,于是哈勃在伦敦天文台的实习生调查工作中,不仅完成的相当出色,同时还发现了一个有趣的现象。

哈勃的贡献。

当地面上的密度和温度升高的时候,地面上的大气就会膨胀,哈勃发现这个现象之后,便开始怀疑地球的行星大气,是否和整个宇宙一样,当宇宙密度增加的时候,宇宙也会开始膨胀。

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但当时这个结论并不被广大的天文学家所认可,因此哈勃开始对行星大气的膨胀问题展开研究,但是在研究的过程中,哈勃开始对宇宙的膨胀产生兴趣。

于是哈勃就和他的老师斯拉菲克一起来到普林顿天文台,这个天文台是当时全美国最大的天文台,哈勃想要来到这个天文台进行研究,但是哈勃并没有详细说明他的研究方向,而是希望能够自主选择领域,这也让管理员萨巴特兹很疑惑。

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因为斯拉菲克是做球状星团的研究的,并且当时正是哈勃来信给斯拉菲克安排实习生的,但是为什么哈勃还从哥姆布里奇那得到了天体运动方面的研究,于是萨巴特兹就对哈勃产生了怀疑,但是当他和哈勃的助教巴克西尔进行了交流之后,就被他们的热情所打动,于是哈勃和斯拉菲克就得到了萨巴特兹的支持。

于是哈勃就开始对哈尔滨的天文学研究起步,他和巴克西尔组成了一个小团队,而哈勃正好和巴克西尔在研究方向上相互补充,所以他们两个人一拍即合,便决定一同进行研究,而哈勃主要负责观测方面,巴克西尔则主要负责计算方面。

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于是在一天夜晚,一行人来到了华盛顿普林顿天文台进行观测,但是就在此时,哈勃看到了令他疑惑的现象,哈勃从天文台望远镜中看到了安德罗梯达星系,并且通过研究,他认为星系和银河系一样,也在不断的膨胀。

这个假设就没有得到人们的认可,因为当时有一个伟大的科学家,即爱因斯坦提出过一个宇宙模型,那就是宇宙是一个静态不变的模型,哈勃为了证明自己的观点,便进行了更深入的研究,并且观察了银河系和安德罗梯达星系中的球状星团。

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最终哈勃通过观察发现,银河系中的球状星团和渐近星座星系中的球状星团之间存在着相当大的差异,这也就是意味着,渐近星座星系和银河系两者之间的距离似乎在不断的拉大,但是同时星系也在不断的膨胀,这和哈勃的理论吻合,所以他就凭借这个观测建立了哈勃定律。

超光速前往需要多久。

哈勃定律正是爱因斯坦所没有提到的,爱因斯坦的广义相对论认为宇宙是一个静态不变的模型,但是这个模型在被哈勃的定律推翻之后,就被判断为错误,这也就是哈勃定律的伟大之处。

距离地球256万光年的仙女座星系,如果以超光速前往需要多久?

这个定律让人们重新认知到了宇宙的奥秘,哈勃的这个定律真正让爱因斯坦的广义相对论得到了证实,哈勃的发现让人们对宇宙重新有了认识。

从哈勃的定律来看,当星系的距离很远的时候,红移量就越大,这也就是意味着当星系离我们的地球越远的时候,他们就会越快的远离地球,并且当星系在以超大的速度远离地球的时候,这个速度也就无法用我们认知的速度来计算了。

所以要以超光速前往仙女座星系,想要计算需要多久,那就得先知道离开地球的速度,这个速度和哈勃常数有关。

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哈勃常数也一直在不断的研究,目前估算出来的数值,哈勃常数约为70千米每秒每兆秒,那么以超光速远离地球的速度等于多少,现在光速是30万千米每秒。

我们假设速度为V,距离是D,那么根据公式V=H×D,我们把公式中的H带入,就可以得到光速V等于70千米/秒/兆秒减去3,所以最终结果就是V=67兆米每秒,要想以超光速前往仙女座星系,就需要以每秒67兆米的速度出发。

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那到底这个速度有多快,我们可以通过一个数据来比喻,就可以用距离地球月亮的时间来表示,当我们是用火箭前往月球的时候,火箭的速度是每秒3千米,这已经是非常快的速度了,那么距离地球月亮的距离是38万千米,用这样的速度来翱翔的话,需要1小时12分钟才能到达月球。

那么要想以超光速速度前往的话,这个速度要远远的超过火箭的速度,那么就需要3.5千亿倍的火箭速度,据说在远古的时候,恒星爆炸的时候,留下来的速度可能是光速的一半,那么这样的速度会是多么恐怖的存在。

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结语

在我们现有的科学技术下,想要制造出超光速的飞船真的是不可能的事情,这个速度对于我们来说是无法想象的,但是我们却可以在哈勃的定律中,感受到宇宙的奥秘,对宇宙有了新的认识。