速度是探索世界最快的途径之一，从古至今人类都在不断探索世界的奥秘，古时候由于人类的科技不够发达，所以古人一直都认为地球就是我们的世界，月亮和太阳都在围绕地球转动，不过随着人类科技的进步，人类发明了很多先进的交通工具，比如说汽车，火车，轮船，飞机，火箭，等等，人类依靠火箭的速度飞出了地球，这说明人类科技发展的速度还是非常快的，当人类走出地球看到宇宙之后，人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引，人类想要知道宇宙到底有多大，在宇宙中是不是还存在外星生命？带着这些疑问，人类走上了探索宇宙的道路，在浩瀚的宇宙中，有数不尽的行星和恒星，我们的地球只是其中的一颗，在银河系中，大约存在1000亿到4000亿颗恒星，400亿到1000亿颗恒星，这么多的行星和恒星，难道只有地球这颗行星诞生了生命？

这显然是不可能的，科学家一直都认为，在宇宙中除了地球生命之外，一定还存在外星生命，为了寻找外星生命，科学家们也做了很多努力，曾经在46年前，科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器，发射这两个探测器的主要原因就是让它们飞出太阳系，探索太阳系之外的奥秘，在发射旅行者1号和2号探测器之前，科学家在上面安装了金唱片，为了能够让外星文明看懂上面的内容，NASA的科学家决定用宇宙中最常见的氢元素发明一种通用秘钥。金唱片右下角的图片说明了氢原子两个最低态之间的跃迁图，因为任何有宇航能力的太空文明都应该了解这种过渡的辐射周期是0.7纳秒，封面上其余图片都会用这个0.7纳秒作为基本单位也叫作氢钟。左上角光盘一周是二进制代码竖线是二进制1，横线是二进制0，表示基于氢钟的演奏速度是每分钟16.667转。

下方的二进制代码代表唱片每一面的播放时间约为1小时，当外星文明以每圈3.6秒的速度播放唱片的时候，他们会听到55种不同语言的问候。科学家认为，如果外星文明能够发现这两个探测器，说不定能够根据探测器上面的信息找到地球，当时有很多科学家还担心，这个金唱片会给地球带来不必要的麻烦，不过现在看来是我们想多了，因为到现在为止旅行者1号和2号探测器还没有飞出太阳系，根据科学家的研究得出，如果按照旅行者1号和2号的飞行速度，想要完全飞出太阳系，至少需要上万年的时间，对于人类来说，上万年的时间实在是太漫长了，人类想要飞出太阳系，必须提升飞船的飞行速度才行，目前人类已知宇宙中最快的飞行速度就是光速，光速大约是每秒30万公里，这个速度已经超出了人类的想象，如果人类能够实现光速飞行，那么人类飞出太阳系就容易多了。

看到这里，相信很多人都会产生一个疑问，就是光速如此之快，科学家是如何计算出来的，最早测量光速的科学家是伽利略，在1638年的时候，伽利略一行4人，分成两组，分别登上两座相隔甚远的山峰，每组各自携带一个光源——煤油灯，他对灯做了一个简单的改进，就是在煤油灯的一面加了一个滑盖，这样关闭滑盖，灯光就会被挡住，如果把滑盖拉起，灯光就会照射出来，通过快速的拉动滑盖，能够让煤油灯一亮一灭，制造出看上去在闪烁的效果，在这个实验中，除了两盏煤油灯之外，还需要两只一模一样的钟摆计时器。他计划利用两边记录灯光开启关闭时间的方法来测量光的速度，不过由于光速实在是太快了，人类的反应时间大约是每秒240米左右，所以这个办法并没有计算出光速来。之后天文学家罗默也测量了光速。

他观察木星的木卫一，木卫一公转到木星背后时被遮住就会出现卫星蚀，随着地球在公转轨道上移向木星，在地球上观测到木卫一蚀之间的时间间隔将逐渐变短，而当地球远离木星时，木卫一蚀的间隔逐渐变长，罗默根据这些计算得出，当地球距离木星最近时，木卫一蚀将比按照公转周期预测的时间提前了约11分钟，当地球距离木星最远的时候，木卫一蚀将比预期的时间晚11分钟出现。他认为，这是因为地球与木星的距离在逐渐增大，所以光传到地球的时间也相应延长了。因此，罗默推断，光的速度是有限的。他还算出，光走过与地球轨道半径等长的距离所需的时间为11分钟。罗默预言，原本应在1676年11月9日上午5时25分45秒发生的木卫蚀将推迟10分钟。最终的观测结果证实了罗默的猜想。而后，又经过多番验证和矫正。

著名科学家惠更斯利用罗默的理论，计算出了科学史上的第一个光速值：214000km/s。虽然这个数值和现在光速的数值还差的很远，但是当年能够计算出这个数值来，也是非常厉害的，后来到了1879年，迈克尔逊也开始测量光速，直到1926年，持续了大概50年左右，它设计出了旋转八面棱镜法来测量光速，最终他计算出的光速大约是每秒299796千米，这个数值已经非常接近光速了，自从迈克尔逊之后，光速长达250多年的测量探索暂时告一段落。直至1929年，对光速的测量进入了一个崭新的阶段。新的实验技术和实验方法层出不穷，光速也越来越精密，最终成为物理学界的一个定义值。

➡1937年和1941年，美国的安德生先后两次测量光速，最后利用克尔效应测出光速为299776km/s。

➡1949年，阿斯拉克逊用雷达测量电磁波的速度，其结果为299792km/s。

➡1952年，英国实验物理学家弗罗姆用微波干涉仪测量光速，具有极高的精密度。用这种方法测得的光速为299792km/s。

➡1960年，激光应运而生。

➡1972年，美国标准局埃文森等人用测量激光频率和真空中光的波长的方法，测得光速为299792.458 km/s。而这一数值也最终在1973年召开的第五届米定义咨询委员会和1975年召开的第十五届国际计量大会被作为国际推荐值使用。

如果我们能够以光速飞行，那么几十分钟左右就能够飞出太阳系，如果说一个人以光速飞行一分钟，然后再回到地球，他还能够见到家人吗？在电影《星际穿越》中，主人公进入黑洞，穿越时空，这部电影的成功之处就在于它将前沿的科技理论融入了电影情节，比如说基普.索恩的黑洞理论，黑洞其实在很早的时候就被科学家提出来了，当年爱因斯坦用公式计算出了黑洞的存在，但是由于当时人类的科技不够发达，所以很多人都不相信黑洞存在宇宙当中，不过随着人类科技的进步，现在人类已经发现了宇宙中的黑洞，这也证明了爱因斯坦的理论是对的，爱因斯坦在科学界的地位可谓是无人不知无人不晓，他一生所创造出来的宝贵财富为世界物理学界开辟了新的天地，在人们讨论谁能成为世界排名第一的科学家的时候，一致认为不是爱因斯坦就得是牛顿。

爱因斯坦在1905年9月的26日和27日分别发表了关于电动力学以及惯性的相关理论文献，最终得出了十分经典的质能方程。而这一理论的出现有着划时代的意义，不仅为恒星发光以及炸弹爆炸等过程提供了理论基础，还为宇宙的诞生提供了科学的解释。同样也是在1905年，爱因斯坦又提出了光量子的假说，在爱因斯坦的研究过程中，他发现，光子的能量是可以通过计算得来的，这一能量与光子所处的频率以及普朗克常数有着密不可分的关系。而且一旦光子的能量达到一个临界值，那么就会造成其中所含电子的逃逸，综合上述理论最终他得出了一套体系完整的光电效应理论。在爱因斯坦提出了狭义相对论之后，并没有停止相关的研究，而是没有任何犹豫，立即就开启了广义相对论的探索。

其实广义和狭义相对论的区别就在于前提条件上，如果狭义相对论需要由两个前提条件进行支撑，那么广义相对论就只需要一个就够了。爱因斯坦以一己之力推翻了牛顿的绝对时空观，对于我们来说，时间是宝贵的，时间无时无刻都在不停的流逝，那么时间到底是什么？很难有人能够解释清楚，曾经南丹麦大学理论物理学家阿斯特丽德.艾希霍恩说：如果我们能够很好的回答这个问题，那么它就算不是什么问题了，从某种角度来说，时间很简单：因为有了它，事情才不会一股脑儿的在同一时间发生，或许说来轻巧，但至少在这一点上大家都能够达成共识，这样看来，时间的存在能够被解释为某种宇宙的先决条件，在这其中，一些事情导致其它事情发生。

从牛顿的运动定律到量子力学，很多物理理论都回避了这类问题，在这些理论当中，时间是一个独立变量，其它事物会改变，但是任何东西都无法改变时间。曾经著名的科学家亚里士多德认为，如果时间有开始，那么它必须有一个“第一时刻”来进行开始计数，而这个第一时刻需要在较早的时间段或者较晚的时间段进行，既然有比第一时刻更早的时间，那么第一时刻便不再是第一时刻，这说明一定有比它更早的时间，如果按照这个理论来看的话，那么时间就没有开始也没有结束，而牛顿的绝对时空观认为，时间是独立的，它是不变的，在任何情况下，时间的流逝都是一样的，对于我们普通人来说，时间的流逝确实是一样的，因为我们每一个人的一分钟都是一样长的，不过牛顿的绝对时空观只能够适用于低于光速的前提下。

一旦飞行速度接近光速或者达到光速，那么就需要爱因斯坦的理论，爱因斯坦认为，根据观测者的位置不同，时间也会变得不一样，同一件事情可能对不同的观测者来说是按照不同顺序发生的，甚至是同时发生的，时间和空间紧密交织在一起，形成时空这个四维结构，爱因斯坦的相对论证明了时间是相对的，如果一个物体移动的快，时间的速度就会慢一些，放在宇宙里来理解这个现象，就是引力时间膨胀，而且爱因斯坦的相对论将时间和空间视为统一的时空，称为时空连续体，时间爱你和空间的度量是相互影响的，取决于观测者的相对运动状态，根据爱因斯坦的理论，不同的观测者可能感知到的时间流逝都是不一样的，当一个观测者处于高速运动或者强引力场的时候，他们的时间会相对较慢，爱因斯坦还提出了时间的弹性。

当一个物体接近光速的时候，时间就会变得相对较短，时间会因为运动而慢下来，爱因斯坦认为，时间是构成四维空间的关键因素，我们目前所在的世界就是三维空间，在三维空间的基础上加上一个时间维度，就变成了四维空间，根据爱因斯坦的理论，速度越快，时间流逝就会变得越慢，为了证明这个理论是对的，科学家们也做了很多实现，其中比较著名的就是原子钟实验，在1971年的时候，科学家利用高精度的原子钟验证了相对论中的钟慢效应。科学家将4台原子钟分别放在两个飞机上，地面上放置一台原子钟作为参照物，之所以科学家旋转原子钟，是因为它的精确度很高，在千万年内，误差不到一秒钟，两架飞机分别向东、向西飞行，向东飞行的飞机，

由于顺着地球自转的方向飞行，相对于地面的速度就是飞机本身的速度加上地球自转的速度，而向西飞行的飞机，是逆着地球自转方向飞行的。所以相对于地面的速度就需要减去地球自转的速度，最终实验得出，向东飞行的飞机，原子钟的时间比地面原子钟慢了59纳秒，向西飞行的原子钟比地面原子钟开了273纳秒，通过相对论钟慢效应理论计算出来的数据，和科学家实验中得出的结果是一致的，这个实验证明了爱因斯坦的时间观点是正确的。除了速度能够使得时间发生变化之外，引力也能够使时间发生变化，爱因斯坦的“强等效原理”认为：引力与加速度等效，或者说没有证据证明他们不等效（实际上这是惯性质量与引力质量等效性的推论）。那么我们就可以把引力认为是一种加速运动，从而认为时空在加速向物体的质心内塌陷。如此一来就好解释时间变慢的问题了。

目前在宇宙中，引力最强大的天体就是黑洞，黑洞能够吞噬任何物质，只要进入黑洞的世界范围，就会被黑洞的引力吞噬，连光都无法逃离黑洞的引力，目前科学家也在对黑洞进行更深一步的研究和探索，如果按照爱因斯坦的时间观点，那么一个人以光速飞行一分钟，他所经历的一分钟时间和地球上一分钟时间是有很大区别的，根据时间膨胀效应，一个人坐在宇宙飞船中和地球相比，能够以一种极高的速度运动，所以对于地球上的人来说，即使经历了很多年，地球上的人都老了或者死亡了，但是坐在光速飞船里面的人仅仅过了一分钟而已，这是由于飞船的速度让时间变慢了，根据勾股定理推算出来的时间膨胀理论来说，当一个人能够到达光速，无论是一分钟还是一整年，这个人都可能见不到家里人了，因为光速情况下的时间是永恒的。

根据时间膨胀效应公式得出，当飞船的飞行速度达到光速的0.5倍时，时间膨胀效应为慢1.15倍，当速度达到光速的0.9倍时，时间膨胀效应为慢2.29倍，当速度达到光速的0.99倍时，时间膨胀效应为慢7倍，当速度达到光速的0.9999倍时，时间膨胀效应为慢70倍，当速度达到光速的0.999999999时，时间膨胀的效应为慢707万倍。也就是说，你在光速飞船上面的一分钟，地球上可能已经过去了几千年或者几万年的时间。不过想要达到光速飞行几乎是不可能的，而且爱因斯坦的理论告诉我们，任何有质量的物体，它的飞行速度只能够无限接近光速，不可能达到光速，也不可能超越光速，这是因为，如果一个有质量的物体达到光速，那么它的质量将会变得无限大，在我们现有的物理学当中，根本不存在无限大的物质。

所以人类的飞行速度只能够无限接近光速，不过即便是这样也已经足够了，如果人类能够实现超光速飞行，那么人类探索宇宙的奥秘也就容易多了，而且我们还能够看到地球的历史，比如说我们能够看到地球的诞生，太阳系的诞生等等，这些记录历史的光子已经在宇宙中飞行了很多年，我们现在看到的很多星系，其实都是他们之前的样子，比如说前段时间，韦伯望远镜拍摄到的创生之柱，在2022年的10月，韦伯望远镜拍摄到了创生之柱，从照片的细节我们能够看出，韦伯望远镜在红外波段的观测能力比哈勃望远镜强大很多，创生之柱是人类目前观测到的最雄伟壮观的景象之一，它是恒星的诞生之地。其形状像鹰爪，一般来说，星云通常是恒星的诞生之地，组成星云的星际气体和尘埃会在特定的条件下聚集，挤压，进而形成新生的恒星。

其次剩余的其它物质也是如此，从而形成了环绕恒星运转的行星。创生之柱也是如此，由于老鹰星云中存在其它恒星在星际气体柱上造成的腐蚀，使得形成了柱状之外的蛋形，其中更是孕育着一颗未知的恒星，“创生之柱”位于老鹰星云的心脏部位，其长度更是达到了令人恐惧的5万光年。但是由于长时间的腐蚀，本来就如同参天大柱的“创生之柱”渐渐的被分割成了四个部分，崎岖前行，向宇宙深处蔓延，具有强烈的恐怖色彩。此外，由于“创生之柱”距离地球约7000光年，使之成为了人类难以到达的“神秘之境”，更为其增添了恐怖色彩。在2007年的时候，科学家在创生之柱附近发现了一团炽热的尘埃，科学家认为，这团尘埃来自另一颗恒星在 寿命末期所产生的超新星爆发。

一些科学家在计算后认为，创生之柱实际上在6000年前已经被这次超新星爆炸摧毁了，由于它距离地球有7000光年，因此在1000年后，我们才能够看到被摧毁的创生之柱，也就是说我们现在看到的所有景象，都是他们之前的样子，而他们现在的样子是什么样的？我们根本看不到，这是因为我们的宇宙在不断的膨胀当中，而且膨胀的速度已经超过了光速，在20世纪初的时候，美国物理学家爱德温.哈勃在观测星系的时候发现了远方的星系正在远离我们的地球，于是它断定我们的宇宙正在膨胀当中，爱因斯坦得知消息后，立马前往美国亲自确认了这个消息，在1929年，哈勃发布了里程碑式的论文，描述了它发现的初步结果，哈勃发现，星系的红移随着距离的增加而明星的增加。

所有的星系看上去都在远离我们，越远速度越快，这一观测结果暗示了可观测宇宙的体积正在膨胀，这就是哈勃定律，这个定律指出，星系移动的速度和他们到地球的距离成正比，在1931年，弗里德曼进一步发展了他的理论，他提出了宇宙三种演化的可能性，开放宇宙、封闭宇宙和平坦宇宙，每种宇宙的演化方式都是由最初时刻宇宙的密度决定的，这些理论提出了一种理解宇宙演化的框架，成为现代宇宙学的基础，在20世纪后期，随着人类科技的发展，我们能够更加深入的探索宇宙的性质和演化，宇宙微波背景辐射的发现为我们提供了更多的证据来支持宇宙膨胀的模型，宇宙膨胀的理论不仅仅让人类对宇宙有了新的认知，而且也让科学家感到非常绝望，为什么这么说呢？因为人类从走出地球之后，就一直都在探索宇宙的边缘。

如果说我们的宇宙一直膨胀下去， 那么我们是不是永远都没有办法找到宇宙的边缘，不过有很多科学家认为，我们的宇宙不可能一直膨胀下去，我们的宇宙之所以到现在还在不断的膨胀，是因为宇宙大爆炸所产生的能量还没有被完全消耗完，如果宇宙大爆炸所产生的能量完全消耗完，那么我们的宇宙就会停止膨胀，然后开始收缩，宇宙膨胀时的速度有多快，它收缩时的速度就会有多快，最终宇宙会收缩成奇点，这就是宇宙的一生，不过这也仅仅是科学家的猜测，真相到底是什么？目前科学家还在积极的研究当中，还有的科学家认为，我们的宇宙之所以会不断的膨胀，是因为暗物质在背后起作用，暗物质是宇宙中一种非常神秘的物质，这种物质不会被其它任何物质发生化学反应。

所以我们看不见也摸不着它们，暗物质能够释放出一种暗能量来，这种能量不仅仅能够推动宇宙不断的膨胀，还能够控制天体的运行，拿我们的银河系来说，在银河系的中西位置，存在一颗超大质量的黑洞，这颗黑洞的引力非常大，不过按理来说，越是靠近黑洞中心的物质，受到的引力影响就越大，越是靠近黑洞边缘的物质，受到的黑洞引力就越小，如果按照这个理论来看的话，那么银河系边缘的天体受到的引力作用就很小，而受到的离心力会很大，这样一来，银河系边缘的物质就应该被甩出去才对，但是为什么银河系边缘的物质不但没有被离心力甩出去，而且还在稳定的围绕银河系转动？科学家认为，这就是暗能量在起作用。它能够牢牢的抓住宇宙中的天体，使得他们能够稳定的运行。

根据科学家的研究得出，在宇宙中可见物质（恒星，行星，彗星，小行星，中子星）等等只占到宇宙总质量的百分之5，而暗物质和暗能量占到了宇宙总质量的百分之95，从占比上我们就能够看出，暗物质和暗能量才是宇宙中最主要的物质，为了寻找 暗物质，科学家们也做了很多努力，我国在四川建立了一个2400米深的实验室，这个实验室建造在锦屏大河湾的下面，同时也是全世界最大的地下实验室，为什么要把实验室选在这里呢？因为这里足够安静，而且实验室几乎不会受到宇宙射线的干扰，只有在这么安静的环境中才有可能捕捉到暗物质，这个实验室基地是由当时清华大学的副校长发现的，经过多次的考察和研讨，最终才确定下来，从2010年开始，这个实验室就开始正式运行了，不过经过十几年的时间，科学家还是没有发现暗物质。

小编认为，暗物质可能比我们想象的还要神秘，如果暗物质就是宇宙的主宰，那么以目前人类的科技来看，想要发现这种物质实在是太困难了，不过人类是地球上最有智慧的生命，人类的科技在不断的进步和发展，只要人类能够坚持不懈的努力下去，未来随着人类科技的进步，人类一定能够解开宇宙中所有的奥秘，到时候我们就能够知道宇宙到底是如何形成的，小编希望人类能够早日实现自己的梦想，对此，大家有什么想说的吗？