生命發(fā)射飛行器正在穿越第一宇宙的邊緣但百年后才會(huì)到達(dá)，是真的嗎？

目前載人飛船加速到第一宇宙速度(7.9km/s)才能離開地球飛入太空繞地球飛行。要想徹底擺脫地球，不被地球引力拉回，飛船的速度需要達(dá)到第二宇宙速度(11.2km/s)。那么，為什么飛離地球要那么快呢？如果有一個(gè)無限長的梯子，我們可以沿著梯子爬進(jìn)太空而不達(dá)到離開地球的第一或第二宇宙速度嗎？在這個(gè)問題上，我們需要找出第一和第二宇宙速度是多少。想象一下，水平發(fā)射一枚炮彈，其飛行距離會(huì)隨著初速的增加而變長。如果初速度達(dá)到足夠快的速度，炮彈就可以繞地球飛行而不掉下來。這是因?yàn)榈厍虮砻媸菑澢?，只要飛得夠快，就能在撞擊地球之前穿過曲面。

如果沒有空氣阻力，炮彈可以繼續(xù)繞地球飛行，重力只是作為炮彈圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。根據(jù)牛頓力學(xué)，這個(gè)速度可以計(jì)算為7.9km/s，是第一宇宙速度。但現(xiàn)實(shí)中地球表面有稠密的空氣，載人飛船一般飛向距離地球表面400公里以外的太空，那里基本沒有空氣阻力，引力較弱，所需速度會(huì)較慢，大約每秒7.7公里。也就是說，如果宇宙飛船的速度能夠達(dá)到第一宇宙速度，那么它在太空中繞地球飛行就不需要?jiǎng)恿?，可以依靠慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。同樣，只要宇宙飛船的初速度能達(dá)到第二宇宙速度，它就能在沒有任何動(dòng)力的情況下逃逸到無窮遠(yuǎn)處，不會(huì)被地球引力拉回。

所以第一宇宙速度和第二宇宙速度都是指無動(dòng)力的速度。如果有動(dòng)力，即使飛行器速度很慢，沒有達(dá)到第一宇宙速度，只要能克服重力，就能繞地球飛行。比如速度遠(yuǎn)低于第一宇宙速度的普通飛機(jī)，也可以環(huán)球飛行。同樣，動(dòng)力飛船可以慢慢飛出地球，擺脫地球引力。只要我們以某種方式克服重力，就可以在不達(dá)到宇宙速度的情況下離開地球。所以，如果有一個(gè)無限長的梯子，我們可以順著梯子，直接去1億光年外的銀河外系統(tǒng)。大家都知道光的傳播速度是宇宙中最快的，大約每秒30萬公里。一光年是多少？一光年是光在一年內(nèi)在宇宙中傳播的距離，約為94607億公里。我們現(xiàn)在發(fā)明的飛機(jī)速度是1秒1光年，比光速快3150萬倍左右。

這個(gè)飛行器的速度真的是又快又可怕。當(dāng)我們看火箭起飛時(shí)，我們通常倒數(shù)最后10秒，準(zhǔn)備點(diǎn)火?！笆?、九、八、七、六、五、四、三、二、一，點(diǎn)火！”話音剛落，人們的掌聲響起，它就飛出了太陽系。它在4秒鐘后到達(dá)比鄰星，9秒鐘后與天狼星打招呼。大約6小時(shí)42分鐘后，它來到了銀河系的邊緣。大約29天后，它飛到了距離地球254萬光年的仙女座星系。然后它穿越仙女座61小時(shí)，然后離開仙女座。就這樣，這架一秒鐘、一光年的飛機(jī)從未停止向宇宙邊緣飛去。目前可觀測的宇宙半徑約為460億光年。這個(gè)距離夠它飛一段時(shí)間嗎？這架飛機(jī)到達(dá)我們觀察到的最遠(yuǎn)的宇宙大約需要1459年。飛機(jī)到達(dá)這里會(huì)發(fā)生什么？這是我們觀察到的最遠(yuǎn)的宇宙。