爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，光速是不可超越的，光速是宇宙速度极限。
所以，无论如何都不可能以一亿倍的光速飞行。
有人可能会质疑“你怎么总是拿相对论说事呢？难道相对论就是真理吗？”
其实这种质疑的方式一点也不讲理，就像网络上一直流传的“抛开事实不谈，难道对方一点错都没有吗？”
为何要抛开事实不谈呢？事实就是事实，不谈事实谈什么呢？
同样的道理，爱因斯坦的相对论就是事实，经过一百多年的发展，早就得到了科学界的认可，为什么不能用相对论说事呢？
还有人可能会说“只是假设”，那么好，我们就暂且抛开相对论的光速限制不谈，假设飞船以一亿倍光速的速度飞行，能够飞出宇宙吗？
还是不能。
爱因斯坦的狭义相对论表明了光速限制，即便暂且不谈光速限制，我们还需要了解爱因斯坦的广义相对论对时空的描述。
广义相对论表明，我们生活在四维时空里，而我们所在的四维时空并不是平坦的，不是弯曲的，任何物体都会对周围时空造成影响，让时空扭曲，折叠，甚至撕裂。
所以，即便你驾驶飞船朝着一个方向飞去，你认为的“某个方向”其实只是沿着弯曲的时空做“测地线”运动罢了，测地线，说白了就是弯曲时空的最短距离。
你认为的直线其实只是你的错觉。
最终的结果是什么呢？你不但不能飞出宇宙，甚至很有可能回到原点，也就是你出发的地方。
这一点就像我们在地面上的感觉一样，如果在地面上沿着一个方向，也就是我们认为的一条直线一直走下去，会走出地球吗？
当然不会，最终的结果是回到你的出发点。
虽然我们不知道宇宙到底是何种形状，不知道宇宙到底是封闭的还是开放的，其实这些都不太重要。
如果宇宙是封闭的，就像地球那样，最终的结果与我们在地面上行走一样。
如果宇宙是开放的，事情就变得更简单了，开放的宇宙意味着没有边界，你当然不可能飞出无限的宇宙。
其实，以目前科学家们的发现来看，我们的宇宙根本就没有中心，也没有边界。
同时也可以这样理解：宇宙的每个地方都是中心。
此话怎讲呢？
简单来讲，宇宙具有各向同性，说白了就是“不管从哪个地方看，看到的都大同小异！”
比如说，我们通常所说的“宇宙可观测直径为930亿光年”，就是以地球为中心测量出来的。
但我们都知道地球不可能是宇宙的中心，为什么还要这样测量呢？
正是因为刚才所说的“宇宙具有各向同性”，意味着不管在哪里测量，测量出来的可观测宇宙直径都是930亿光年，所以只需要在地球上测量就可以了，没有必要跑到其他星球上再测量一次。
既然这样，既然宇宙处处都是中心，意味着不管你飞到哪里，都可以认为自己所在的地方是宇宙的中心，如此一来你无论如何都不可能飞出宇宙。
最后解释一下为什么说超越光速是没有意义的。
其实很多人都知道答案，简单来讲，光速限制是四维时空的固有属性，是四维时空决定的，只要身处四维时空，就不可能超过光速，除非你脱离四维时空而存在，至于脱离了四维时空你能否存在，如何存在，那又是另一话题了。
或许在高维度时空能轻松超过光速，但前提是高维时空确实存在，而且你能到达那里。
即便高维时空真的存在，由于你本身就是四维时空的一部分，意味着一旦脱离了四维时空，你将不再是你，至于是什么，大开脑洞去想象吧。
光速限制的另一种解释方案，也是具体的解释是这样的。
爱因斯坦的狭义相对论早就表明了光速是不可超越的，任何具有静质量的物体都无法达到或超过光速，为什么？
因为物体的质量会随着速度的增加而变大，当速度无限接近光速时，意味着需要无穷多的能量才行，整个宇宙的能量都不够用，这显然是不可能也是不现实的。
最后强调一点，假设宇宙存在边界，其实根本不用这么麻烦，完全不用以亿倍光速，飞船的速度只需要无限接近光速就可以了。
因为根据狭义相对论推导出来的尺缩效应，只要速度无限接近光速，不管多远的距离，对于飞船来讲都是近在咫尺。
在飞船无限接近光速飞行的一刹那，哪怕是百亿光年的距离，也会瞬间变成一米甚至更短，这样只要飞船一启动就可以到达了。
这就是尺缩效应的具体表现，速度不但可以影响时间，还可以影响空间，时间和空间本来就是一体的。
如此说来，我们真得永远被困在宇宙里了吗？如果存在平行宇宙，我们无论如何都不能到达那里吗？
也并非如此，比如说利用黑洞的诡异特性，或许我们就能轻松穿越宇宙，到达平行宇宙。
因为黑洞巨大的质量和引力能把时空结构拉伸到极限，有可能直接通向另一个世界，另一个宇宙！
量子信息+熵，能解释宇宙的演化吗
热力学第二定律，也许是物理里最根本的几条原理之一。它说，一个系统的熵只会随时间增加，不会减少。
这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。
熵，说白了就是无序的程度：熵越低，结构越有序；熵越高，越散乱。
糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉，背后都是熵在增加。
人们相信，宇宙的演化也遵循这条定律。
宇宙早年处于低熵状态，一路演化到高熵。
可就在这个过程中，宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。
星系的熵很低，却是在一个高熵的环境里形成的。
这看起来像是在违反第二定律。
这个存在已久的矛盾，正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。
引力、熵与量子信息的交织，是比安科尼理论的视觉主题（图片来源：Physics World） 在爱因斯坦的广义相对论里，有个叫"度规"的数学对象，描述时空是怎么弯曲的；物质沿着这条弯曲走，就表现成了引力。
而在量子力学里，"算符"是对量子态做变换的数学工具。
比安科尼的关键一步，就是把这个"度规"当成量子算符来用，用量子化的方式描述时空的几何。
这样一来，会冒出两个"度规"：一个是"真实"的时空度规，一个是由物质和能量诱导出来的度规。
两者之间"差多少"，用量子信息论里的一个量来度量，叫量子相对熵。
正是这两个几何之间的量子相对熵，决定了时空怎么演化——换句话说，它给出的运动方程，就是引力。
在低曲率极限下，这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。
可一旦超出这个极限，方程就得被一个叫"G场"的对象修正。
G场生出一个暗能量项，而且是动态的。
暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西；在标准广义相对论里，它由静态的宇宙学常数驱动。
现在冒出一个动态的暗能量项，就有了被实验检验的机会。
比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）宇宙模型上。
这是广义相对论对宇宙行为的一级近似，假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。
膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质，或辐射。
宇宙膨胀时，体积变大，总熵也跟着变大。
但正因为体积涨得更快，单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。
总熵在涨，局部熵密度却在降，这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。
那这算不算违反第二定律？比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵：要把熵密度在整个时空区域上积分，而因为体积随时间变大，总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。
所以对辐射主导和物质主导的宇宙，总熵依然随时间增加，第二定律照样成立，尽管局部熵密度在下降。
比安科尼强调，GfE 理论还很年轻，需要实验来验证。
但这项工作揭示了它内在的热力学本质，为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述，也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。
引力，也许并不是什么神秘的基本力，而只是信息与熵的必然结果。
若真如此，宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命，答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。
来源：S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究：G. Bianconi, Physical Review D.
追踪13.4万亿个暗物质！百亿亿次超算用4天完成这场模拟
科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称，该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机，完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。
这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀，并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。
左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图；右图外圈显示宇宙微波背景辐射，扇区分别展示视线速度（红/蓝）、物质密度（灰）和引力势（绿/蓝）。
图片来源： 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为，极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。
这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度，留下微小的密度差异；随后，引力把这些差异不断放大，最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。
然而，暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。
通过研究物质在宇宙中的分布，有望找到更多线索，探索宇宙最早期的秘密。
暗物质无法被望远镜直接看见，却凭借引力主导星系形成，并塑造更大尺度的宇宙结构。
在模拟中，暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”，团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。
标准宇宙暴胀模型预测，早期宇宙的密度涨落服从高斯分布，也就是最简单的一类随机模式。
科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差，即“原始非高斯性”。
一旦发现可测量的偏差，就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程，从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。
然而，这类信号极其微弱，还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积，统计不确定性难以完全消除。
因此，探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。
而如此规模的模拟对算力要求极高。
团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。
模拟及大部分数据分析约4天完成，目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。
这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目，包括美国能源部支持的暗能量光谱仪（DESI）和NASA的SPHEREx任务，两者目前均处于数据采集阶段。
模拟与前沿观测相互印证，将共同描绘出更为精细的宇宙图景，推动人类对宇宙起源与演化的探索。
来源：科技日报
