银河系距离

我们距离外星文明有多远?(德雷克方程系列第 4 部分)回顾:在迄今为止的旅程中,我们通过德雷克方程估算了银河系中可能存在多少文明。我们介绍了恒星、可以维持生命的行星,以及可能发展出智慧文明的行星。在第 3 部分中,我们估算了其中有多少文明目前能够与我们交流。现在,在第 4 部分中,我们面临一个大问题:它们离我们有多远?银河系浩瀚无垠。我们知道那里可能有成千上万个文明,但银河系横跨 100,000 光年——所以即使它们存在,我们能听到它们的声音吗?本文探讨了我们与这些潜在文明之间令人难以置信的距离,以及这对我们寻找外星生命意味着什么。所有图像均由作者使用 Midjourney 开发。太空有多大?透视银河系的浩瀚为了透视宇宙的浩瀚,我们先想象一下银河系,它的直径约为 100,000 光年。现在,如果我们将银河系缩小到地球的大小(直径约为 12,742 公里),地球本身的相对大小将变得难以想象。事实上,地球相比之下将小 7420 亿倍——大约相当于一个人类红细胞的大小。这一对比说明了我们的银河系有多么巨大,并强调了银河系的巨大

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特殊相对论和时间扩张

在本守则的这一部分中,我们正在重新审视爱因斯坦的特殊相对论理论,专注于与星际旅行有关的时间扩张。我们先前讨论了洛伦兹因子,该因素在确定时间降低时间的速度下,以接近光速的速度移动时起着至关重要的作用。

时间扩张 lorentz因子

但是为什么我们在这里使用洛伦兹因子?

为什么Lorentz因子很重要

在星际旅行的背景下,随着航天器的速度接近光速,Lorentz因子急剧增加。这有两个重要的影响:

    时间膨胀:航天器上的机组人员经历的时间比地球上观察者所经历的时间要短得多。从本质上讲,尽管从地球的角度来看,旅程可能需要几个世纪或几千年,但船员只有几年的时间。由Lorentz因子引起的空间收缩意味着,船员会认为旅程比整个空间的实际距离要短得多。
  • 时间膨胀:航天器上的机组人员经历的时间比地球上观察者所经历的时间要短得多。从本质上讲,尽管从地球的角度来看,旅程可能需要几个世纪或几千年,但船员只能通过几年。
  • 时间扩张
  • 距离的感知:航天器旅行的速度越快,距离距离的距离越短。由Lorentz因子引起的空间收缩意味着,船员会认为旅程比整个空间的实际距离要短得多。
  • 距离的感知

    对旅行时间的影响

    通过合并Lorentz因子,该代码允许我们计算两个重要结果:

    太空飞船上的适当时间 地球上的时间

    最终输出

    代码输出多个关键见解:

    速度 适当的时间

    为什么这很重要