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光速的限制是否限制了外星文明发现我们的存在?

2020-09-30 04:02阅读(69)

光速的限制是否限制了外星文明发现我们的存在?:从一定的角度上看,是这样的。根据现代观测证明,宇宙天体之间的距离是非常遥远的。比如距离我们最近的除太阳外

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从一定的角度上看,是这样的。

根据现代观测证明,宇宙天体之间的距离是非常遥远的。比如距离我们最近的除太阳外的恒星有4.22光年,这是个什么概念呢?人类目前最快的探测器每秒能飞20多千米,从北京到上海也就需要1分钟的事,但是要飞到最近的恒星大约要5万多年。



然而这颗恒星周围是否存在生命还不一定,根据对生命存在概率的分析,银河系中几千亿的恒星,恐怕可以在其附近产生生命的也并不多。根据推测这个数值上下差异很大,最少的估计有几十个,最多的有几十万个,而就按最多的算,那么在银河系这么大的空间中,几十万个有生命的星球之间的距离也是相当大的。

而且,有生命与有高级生命又是一道门槛,所以,即便有类似地球生命这样的存在,那么可能两个生命星球之间的距离也要数百甚至数千光年。



然而,今天的人类,连太阳系都无法离开,更不要说更远的星球了。

因此,这种距离在一定程度上限制了不同星球生命之间的联系。除非是科技发展到非常高的程度,可以进行星际探索,那么才有可能遇到其他文明。

不过,智慧生命的演化也同样存在风险,就像人类内部的战争,疾病等因素,所以人类未来能发展到什么程度都是一个未知。

这样看来,能进行星际航行的生命就更加稀少了,所以说光速和距离限制了生命之间的交流,是有一定的道理的。

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感谢小秘书的邀请,这是一个非常肯定且非常值得深入的问题。光在真空环境中每秒30万公里的传输速度,虽然在我们看来已经是一个不可思议的速度,但在浩瀚的宇宙面前慢的就像蜗牛一样,使宇宙中的文明相互发现、交流、探索变得极其困难。但反过来说,正因为有光速的限制,所有信息和能量的传输速度被牢牢限制在了光速,从而也在一定程度上保护了人类。

第一个问题:光速的限制是否限制了外星文明发现我们的存在?

这个问题几乎是毋庸置疑的,不仅是人类,对宇宙中的所有文明都是如此。以银河系为例,根据我国郭守敬天文台最新的巡天数据,银河系的直径约为20万光年,恒星与恒星之间的平均距离达到4光年。在这样浩瀚的空间里,两个文明即便是采用最快的光速,也很难相互发现、交流和探索。

一、发现难:在天文学有一句著名的调侃叫:“我们看到的其实是一个假宇宙!”这是因为受光速的限制我们看到的所有恒星都不是它现在的样子,而是它几百年前,甚至几千、几万年前的样子。连我们最熟悉的太阳,我们看到的也不过是它8分钟之前的样子。

因此,即使是排除宇宙中所有的干扰,让光没有衰减的传输。从埃及修建金字塔开始算起,人类在地球的文明之光在银河系中也不过传输了4700光年(注:萨卡拉金字塔是古埃及第三王朝国王左塞尔(Zoser)的陵墓,约建于公元前2700年,是埃及现有年代最早的金字塔)的距离。在这样的距离内,很难保证有外星文明的存在。同时站在人类角度,以人类持续进行的SETI计划(注:通过电磁波搜寻地外文明计划,又名“凤凰计划”)为例,即使我们侥幸搜索到了外星文明的信息,但我们仍然不能肯定这条信息在什么时间发出?在宇宙中飞行了多远的距离?发自哪个星系?只知道一个模糊的方向。只有我们向他们回复一条信息,等着他们的信息再次传到地球我们才能通过光速大致计算出他们所在的位置。

二、交流难:由于一切信息和能量的传输速度被牢牢限制在了光速之内,这也就意味着在宇宙宏观的尺度内,一个文明即使发现了另一个文明,想要进行联系也非常困难,需要耗费大量的时间。以距离地球最近的比邻星为例,假设比邻星存在类似三体一样的外星文明,在4.3光年左右的距离上,人类即便是采用电磁波同他们进行通信,信息一来一回也需要8年多的时间,通信的时间非常漫长。这还是在理想的情况下,并没有考虑电磁波的衰减和两个不同文明相互交流的难度。

这里附带给大家分享一下在现实中人类呼叫外星文明的往事。1974年,美国天文学家“法兰克·德雷克”和“卡尔·萨根”通过阿雷西博射电望远镜,向2万光年以外的M13球状星团发送了著名的“阿雷西博信息”。截止到今天为止,这条信息已经在宇宙中以光速飞行了46光年,然而直到今天为止我们并没有收到任何回复。90年代后,俄罗斯、美国、加拿大、英国又先后进行了几次大规模的发送。其中发往仙后座Hip4872星系的信号将在2036年抵达,如果该星系存在外星文明且能及时对人类进行回复的话,人类最早将会在2068接收到该星系外星人的回复,有兴趣且有条件的朋友可以耐心等待这一天的来临。

三、探索难:虽然从理论上来说,一个文明只要无限的接近光速,就能借助相对论的时间膨胀效应进行星际探索。但在自身的参考系之外, 依然无法阻止外界的沧海桑田,跨越整个银河系在外界看来依然需要20万年的时间。任何一个文明想要进行星际探索,或者发现另一个文明依然艰难。

著名科幻小说家阿西莫夫曾计算过这样一种可能,假设一个文明以10%的光速在银河系开枝散叶,也不过需要100万年的时间就能占领整个银河系(注:在阿西莫夫时代仍然认为银河系的直径是10万光年)。然而没有,截止到今天为止银河系并没有被任何一个文明所占领。

第二个问题:光速的限制对人类是利还是弊?

由于光速限制,虽然从客观上限制了宇宙中各个文明相互感知、交流的可能,但对于人类而言并非一定是坏事。因为截止到目前为止,人类还没有发现任何一个外星文明,我们也无法准确的界定外星文明的善于恶?因此从某种意义上来说,光速的限制反而是对像人类这样弱小文明的一种保护。

从理性角度来分析,我们的地球不过诞生了46亿年的时间,人类文明从诞生到现在也不到100万年的时间,而我们的宇宙已经经历了136亿年。在人类文明诞生之前,在浩瀚的宇宙不知会诞生出多少我们无法想象的文明,他们的科技又会达到怎样的高度。如果没有了光速的限制,这些超级文明可以任意观察和纵横宇宙,他们又会怎么样对待我们?

虽然我们并不排除这些文明经历漫长的时间会变得更加无私和友善,但以我们的科技实力,在他们面前可能连虫子也比不上,他们真的会把我们当做一个文明,容忍我们犯下的种种错误码?从另一个角度来说,如果这些文明是恶意的,或者宇宙中真的存在类似黑暗森林一样的法则,人类几乎没有任何逃遁或隐藏自己的可能。因此光速的限制虽然阻碍了人类对宇宙的探索,但对人类而言却并非一定是坏事。

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上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷


这是一个很烧脑的问题,费米悖论对于外星文明的发现有着很多思考。光速也是其中的一个考量因素。


为什么我们至今没有发现外星人的踪影呢,有一种可能就是宇宙太过庞大,有生命的星球之间的距离过于遥远,而且文明是有发展天花板的,有局限性,这种局限性有自然的因素,比如小行星撞击、核爆炸等,也有生命自身的局限性,比如在鼎盛文明后容易放好逸恶劳,好高骛远,最终走向衰败。所以仅靠光速传播,还是太慢,信息根本不能尽快到达,当信息传送过来时候,可能一个星球的文明可能就已经消失了。


当然刘慈欣的《三体》还有他独特的认识,他提出了一种宇宙黑暗森林法则,为了生存下去,很多星球的生命都自发躲起来,不会向对方发射信号,因为谁都不想成为高等文明的消灭对象。但是这毕竟是科幻小说的设想而已。

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问答,有问有答,且听大狮来答题。

光速的限制是否限制了外星文明发现我们的存在?

与其说,光速限制了外星文明发现我们,不如说光速限制了人类发现外星文明。

人类现在的科技水平,根本无法突破光速对于物质世界速度的限制。到目前为止,人类制造的飞行器的最快速度也不过是光速的0.002%而已。可见,以人类现有的科技水平和对宇宙规律的了解,要想赶超光速简直就是一个不可能完成的任务。所以,人类想要在太空自由遨游并寻找外星人的存在几乎是不可能完成的任务,又或者说至少是现阶段乃至未来不短的一段时间难以完成的任务。

那么,光速会不会限制了外星文明发现我们呢?

这个问题的答案有一个前提,那就是宇宙之中确实存在外星文明。当然对于这个问题,我们无法证明,它是一个仁者见仁的问题。不过至少大狮我是相信存在外星文明的。

那么,咱们就基于存在外星文明的可能性上讨论,到底光速会不会是限制他们发现我们的根源之所在呢?

答案应该是不绝对的,这取决于外星文明发展到了什么水平。光速对我们来说是物质世界的第一速度,看上去无法超越,或者对于外星文明来说,这只是一层窗户纸,而他们早已捅破了这层窗户纸,超越光速已经是可以做到的事情。

那么,地球上所发生的众多疑似UFO目击事件,其中有可能就有真的,而这些真的UFO可能使用的就是超光速技术。

当初爱因斯坦假设光速是物质世界的第一速度,原因就在于光子本身没有质量,所以就光子本身来说是一种纯能量形式的存在,所以它的能量可以把光子的速度推到极限。故此,任何有质量的物体想要超越这一速度极限似乎就是不可能的了。

但是我们知道,在宇宙之中依然存在着能够超越光速的现象。其中之一就是宇宙的膨胀速度。

而宇宙的膨胀速度之所以能够超越光速,原因就是宇宙膨胀的是空间,而并非星体正在以超过光速的速度远离宇宙中心而去。

那么,为什么宇宙空间的膨胀速度可以超越光速呢?原因就在于宇宙空间并非物质,所以才不会受到物质世界的极限速度的限制。

那么,问题来了,如果利用空间本身不受速度限制的特性,人类可否建造出超光速的飞船呢?

这个问题,表面看上去是不可能实现的任务,因为飞船本身就是物质。但是如果我们不在飞船本身的速度上下功夫,而是转而把注意力放在空间上呢?

根据爱因斯坦的理论,宇宙空间是平的,但同时也是可以弯折的,而弯折的程度跟物质的质量有关,质量越大,弯折率越大。而这个弯折的过程,实则是将比较远的两个点拉近了,这样跨越两个点所需要的时间就大大缩短了。

那么,如果把这个概念运用在飞船上,虽然飞船本身的速度没有得到提升,但是由于缩短了行程,也就缩短了时间,从而间接地实现了提高了速度。倘若弯折做得足够大,那么超越光速也是完全可能的。

在科幻大片《星际旅行》中其实就已经运用了这种推进系统——曲速引擎。科学界也一直在探索这种推进系统的可能性,只不过以人类现在的科技水平还无法解决该推进系统的能量来源问题。

那么,如果宇宙之中存在科技水平超过我们很多的外星文明的话,也许他们已经突破了技术上的限制,实现了利用曲速引擎进行太空旅行的技术,那么他们发现我们就是非常容易的事情了。

或许很久以前他们就已经造访过地球,只不过那个时候的人类不明就里,把他们看成了无所不能的“神”。

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光速的限制,限制的是我们,而不是外星文明。首先,光速无法突破,只是我们在现阶段的观点,我们现在无法突破光速,不等于以后也无法突破光速,我们无法突破光速,不等于外星文明也无法突破光速。其实宇宙中还是存在超越光速的情况,比如宇宙的膨胀速度是超越光速的,还有量子纠缠也是超越光速的。既然有超越光速的现象,那么光速肯定不是无法突破的。

其次,外星文明没有发现我们的存在?这个还真不好这样说。宇宙在人类现在的观念里存在了137亿年,地球在现在人类的观念里也存在了46亿年,当今的人类文明连太阳系都没走出去,外星文明要发现地球并能够达到地球,文明的水平起码要超过人类文明很多年,宇宙这么大,星系、星球这么多,星系、星球的数量也远远大有一个文明的所有人口数量,在这浩瀚的宇宙,你觉得外星文明正好在我们的年代发现并来到地球的概率有多大?

第三,外星文明到没到过地球,我们不得而知,因为外星文明到了地球也不一定会通知我们,其实很多时候外星我们来过地球,并在地球上留过痕迹,我们也不一定知道。按照目前人类文明的水平,要验证外星文明的痕迹是很件困难的事。比如太阳门,你能够确定是人类文明的产物还是外星文明的产物?

第四、当有一天我们能够远远突破光速,但我们在比沙漠的沙子还多的星系中找到一颗有文明的星球,要多久?

所以,光速的限制不是我们和外星文明联系的主要障碍,要在浩瀚的宇宙中发现一个文明星球不仅要科技,还要运气。

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首先,人类文明和外星文明是两个相对概念,人类文明其实也是“外星文明”,在外星人眼里人类可不就是“外星文明”吗?

人类为何至今没有发现外星文明?

这里牵扯到著名的“费米悖论”(这里就不再详述了)。就问题中的观点来讲,确实有可能是因为光速的限制。

光速,每秒30万公里,在人类眼里这个速度太快了,但在浩瀚的宇宙面前,光速也慢得像蜗牛爬行一般。

我们的太阳系半径大约1光年,这意味着即使是光本身想要飞出太阳系也需要一年时间。美国在1979年发射的旅行者一号飞船飞行了40多年,如今只不过飞行了20光时(光飞行20小时的距离),要想飞出太阳系还需要上万年的时间。

而距离太阳最近的恒星系统,比邻星远在4.3光年外。银河系直径至少有20万光年,可观测宇宙的直径更是达到了920亿光年!

这一串串的天文数字让我们更直观地感受到光速的渺小。而光速恰恰是任何有静止质量物体的速度极限,人类不可能在绝对速度上突破光速!

所以,即便在外太空存在外星文明,人类发现他们的几率也非常小。

同样的道理,外星文明也很难发现人类和地球的存在。这不仅仅是因为光速的限制,高级外星文明或许掌握了能突破光速的方法,但即便如此,也很难发现人类,因为地球在浩瀚宇宙中实在太渺小了,甚至不如地球上的一粒沙子!

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答案是肯定的。

光在真空中的标准传播速度被定义为c=299792458m/s,也就是约30万公里每秒。尽管这样的速度一秒之内就足以绕地球7圈,但在宇宙尺度上,光速实在是太慢啦!

根据考古发现,目前认为人类出现的时间的最早在380-360万年前。在宇宙中,星系与星系之间的距离都十分遥远,距我们我们最近的比邻星也有4.21光年之远,即太阳系发出的光要经过4.21个地球年才能到达比邻星星系,同样的比邻星发出的光也要这么久得时间才能到达地球。而由于宇宙仍然在膨胀,星系与星系间得距离越来越远,也就是要大于4.21年。

我们假设外星人得科技可以直接接收到来自地球的光,也就是能够直接看到地球表面。那么只有半径在380-360万光年内的外星文明可以观察到地球上发生的事情——人类的出现,在这以外即使有外星人,而且他们能够观察地球,那么他们也只能看到地球上的动物和植物。

地球上的生命演化经历了由水生——>两栖——>陆生的阶段,据科学家推测,41亿年前,地球上第一次出现了生命,但那时的生命小且深藏在海洋之中,这是地球第一次像广袤的宇宙发出带有生命的微光。而要看到41亿年前的地球,那么这样的外星文明得在41亿光年之外观察地球。如果再远一些,46亿年前,那时地球才刚刚形成,那么处于46亿光年之外的外星文明,也就观测不到地球。。

而据宇宙学家最新推测,宇宙的半径大约为930亿光年,而宇宙的年龄约为130亿年,实际上130亿光年是目前可观测的宇宙范围。这是因为,从宇宙诞生之初发出的第一道光芒直到现在也只传播了130亿光年。就是说,位于130亿光年外的一切,我们都无法观测,当然即使那里有高度发展的文明,他们对于我们这边的宇宙也许也一无所知。

还有一种让外星文明发现地球文明的方法是探测地球发出的有规律的电磁波。

人类第一次发出用于通信的电磁波的时间大约在50年前,也就是说,到现在这些电磁波也最多只传播了50光年,只有50光年内的外星文明才能获取这些电磁波信号以发现我们的存在。况且这些电磁波十分的微弱,经过长时间的传播,信号减弱,能够被探测到并认为是文明发出的的概率也非常低。也许只有像大刘的《三体》中的叶文洁那样,利用太阳这个大功率“电磁波发射器”向宇宙各方向发射的电磁波才有可能被外星文明探测到。

所以我们得出的结论便是:只有在处于半径380-360万光年内,且有能力观测到地球表面的外星文明,才有可能发现我们的存在;或者处于50光年内,能够检测到电磁波的文明才有可能发现我们的存在。

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个人觉得应该是的。地球决不是宇宙中唯一的生命星球,只是空间、维度和光速限制了文明之间的交流

自人类发明无线电以来,携带着人工调制特征的电磁波,就以光速在宇宙中扩散开来,有可能向技术先进的外星文明暴露我们的踪迹。不过,就算只跟我们的银河系相比,人类的无线电信号光速扩散至今的范围,也不过是图上那个微不足道的小小蓝点而已,几乎可以忽略不计。那么外星文明发现我们的概率就非常低了。

还有,外星文明不存在的概率几乎为零,但我还是觉得,除非克服了光速局限,否则没有希望建立联系,仅就人类而言,很可能究其一生也走不出太阳系。

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我们和外星人实际上是处在一个不同维度的空间

在我们目光所及的这个宇宙的世界只有一个我们地球。其实我们是很孤独的。我们现在即使突破,太阳系都很难。

蚂蚁和猪怎么样看人类?也就等同于,我们人类也是站在这样一个角度去看外星人。这个比喻应该算是很透彻。

不要祈求什么也不要想太多,在这个宇宙的世界当中,只有我们一个绿色的生命球体,遥远的宇宙的空间是否还有更大的生命体

我们无法求证,技术求证了也没有多少意义,地球人过好自己的生活就行了,要了解宇宙的真相,有了超光速的宇宙飞船,就能够解决掉这个问题?非常非常的难。人类对自我和对宇宙的认识对生命的认识差着十万八千里。

人类要一个是宇宙的真相,要超越自我,必须提升生命的维度。

生命维度的提升方法又是什么呢?也许我们要解决掉的,就是超越肉体的存在。我们总是在思索着带走,我们的肉体分享更广大的宇宙空间,这种可能性存在。正如西方的一些国家用高科技的元素,把人体进行冷冻交给未来重新启动他的生命。这种如梦如幻的想法是否有意义呢?

千万次仰望星空,如果人类不能够超越肉体的存在,那么我们永远就生活在三维度的空间。

外星人存活的空间,也许四维度,也许是五纬度,甚至是更高的维度。人类灵魂的提升就是生命维度的提升,只有灵魂达到一种至高无上的境界,才能够拥有更广大的宇宙空间。传统意义上的物理学无法解决这种空间时间上的问题。

无限广大的世界当中,人类一直非常的迷茫,我们一直在祈求长寿,希望活得更久些更长远。

纵观当下的这个世界,无论科技多么发达啊,人类活过一百岁都是很艰难的。我们现在所背负着的沉重的肉体早晚有一天会破败。一切都求不来,我们还求什么。

所以说我们不用担忧,外星人会来到我们的地球,即使他们会偶然的,在我们地球打个擦边球走过去。他们根本就不喜欢,甚至也不可能降维度到我们三维空间来走一圈。

外星人的世界,只不过是我们人类的一个妄想。所有的星球大战的想法就是我们心理疾病的一个开始。人类现在应该研究的问题,就是解决好生命的存在,生命的价值和生命的提升的问题,也就是灵魂的提升。

本文图画作者/李海岩

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我还是没有明白光速指的是什么?在日常生活中看到的光有闪电的光,闪电的光存在很短暂,发光处在云层处,云层距离地面很近,光走的距离也很近。看天气预报,有些地方有雷阵雨,有些地方没有,有雷阵雨的地方可以看到闪电,没有雷阵雨的地方就看不到闪电??,闪电的光照亮地方有限。像太阳,星星,电灯,蜡烛等等,光源都是处于不变的位置,如果按照光约30万公里/秒的速度前进,那么,

太阳??开始,

太阳??一??过一年,

太阳??一一??过二年,

太阳??一一一??过三年,

太阳??一一一一??过四年,

太阳??一一一一一??过五年,即五光年,

太阳??……一??公元日历有2020年,太阳光难道能照2020光年的距离吗?再加上以前的时间,不知太阳光能照多远。