如果以光速飞向另一个银河系,我们会经历什么?
前几天夜里,我躺在阳台上看星星,突然冒出个念头:要是真能以光速飞到另一个银河系,那会是什么感觉?我翻了几本物理书,越看越觉得这事儿有意思——它跟科幻电影里演的完全不一样。
先说最让人挠头的那个问题:时间会怎么走?
根据爱因斯坦那套狭义相对论,一个东西越接近光速,对它来说时间就过得越慢,到了光速本身,理论上时间是凝固的,这意味着什么呢?假设你坐上一艘能飞光速的飞船,从地球出发去仙女座星系——那是离我们最近的旋涡星系,大约254万光年远。旅程是一瞬间的事,你不会有"飞了两百多万年"的感觉,眼睛一闭一睁,到了。
但地球上的情况就完全不一样了,地球上的人会实实在在地等上254万年,你出发时的人类可能还在用石头工具,等你到达目的地的时候,地球上的人类文明可能已经经历过无数次兴衰,甚至早已不存在,这件事想想就让人心里一紧。
所以我查了一些资料,整理了一个小小的对比,把几个常被提到的星系目的地放在一起看看:
| 目的地 | 距离(光年) | 地球上过去的时间 | 你感受到的时间 |
| 仙女座星系 | 254万 | 254万年 | 一瞬间 |
| 大麦哲伦星云 | 16万 | 16万年 | 一瞬间 |
| 草帽星系 | 2900万 | 2900万年 | 一瞬间 |
| 大犬座矮星系 | 5万 | 5万年 | 一瞬间 |
你看,不管去哪儿,对你来说都是瞬间的事,但对地球来说,时间跨度从几万年到几千万年不等,这种感觉特别奇怪——你只是打了个盹,宇宙却已经走了好长一段路。
那到达之后呢?
假设你真的瞬间抵达了仙女座星系,身体也没什么损伤——单是这件事在物理上就几乎不可能,因为一个有质量的东西要加速到光速,需要的能量是无限的,不过我们先放下这个,假设它发生了。
你可能会遇到几个让人头皮发麻的情况:
- 你永远回不去了。就算你立马掉头飞回地球,来回总共要花508万年,地球上的一切早已面目全非,你认识的人、熟悉的文明,都变成了地层里的化石。
- 你看到的是"过去"。你出发前在地球上用望远镜看到的仙女座星系,其实是它254万年前的样子,等你真到了那儿,它已经又演化了254万年,你的眼睛永远追不上宇宙的"。
著名的物理学家理查德·费曼在他那本《费曼物理学讲义》里讲过类似的概念,他说时间的相对性不是数学游戏,而是实打实会发生的事,还有最近几年关于"光帆"和"突破摄星计划"的论文,比如Lubin (2016)那篇《A Roadmap to Interstellar Flight》,里面提到用强激光推动微型探测器飞到比邻星,即使只是光速的20%,时间膨胀效应就已经不能忽略了,而López-Corredoira (2023)在讨论星系际旅行的那篇文章里也坦率地说,以我们目前的推进技术,飞去另一个星系需要的能量,大概相当于把整个行星的质量转化成纯能量——这基本上就是在说"暂时没什么戏"。
这事儿跟我们有啥关系?
说实话,我这辈子肯定是看不到光速飞船造出来的那一天,但每次想到这些,我对"当下"这两个字的感受就变得很不一样,你在今晚抬头看到的仙女座星系的微光,是254万年前出发的,那时候地球上还没有人类,而你此时此刻站在这颗行星上,跟那些星光相遇,这件事本身就够神奇的了。
至于真有一天人类能不能飞到另一个银河系去——谁知道呢,也许几千年后的某个清晨,会有人按下那个启动键,然后瞬间站在一片完全陌生的星空下,回头再也看不见太阳,那一刻他是什么心情,我想象不出来,但光是试着想一想,就已经很值了。
