光速飛船能到達宇宙的邊緣嗎？
(2012年發表的最新研製的一種反物質動力火箭飛船基於正物質和反物質混合接觸反應產生動力，其速度可達到70%光速。)
西儲學院附屬高級中學的羅南-基恩(Ronan Keane)和肯特州立大學資深研究員張偉明(音譯)暫且不考慮反物質的供給問題，最新進行一系列計算測試，計畫研製的反物質火箭能夠達到最佳化性能。他們在物理學arXiv期刊上指出，反物質將是一種潛在的燃料來源，正常情況下，釋放
這項最新計算測試是在軟體輔助下更好地理解大型強子對撞機的粒子特徵，大型強子對撞機能夠碰撞質子和反質子流。該軟體可實現比之前更為複雜精密的發動機設計。結果表明可使火箭飛船達到光速的70%，這比之前研究小組設計火箭飛船所達到的33%光速有顯著的提高。
arXiv網站的博客解釋稱，像這樣的反物質火箭飛船可以使用磁場偏移帶電粒子形成一種“湮滅”現象。因此，一個重要的因素是如何有效地用磁場引導這些微粒偏離引擎噴口。當反物質與世界中的“正物質”混合接觸時，會在瞬間發生爆炸，反物質和正物質變成光子或者介子，產生“湮滅”現象。
目前，像這樣的火箭飛船發動機或將成為現實，未來將進一步拓展反物質燃料應用。對於未來反物質火箭飛船的毗鄰星太空之旅，當接近以光速飛行，時空並不會移動得這樣快，這種現象叫做相對論效應。這意味著雖然此次太空旅行地球時鐘會運行大約6年，但看上去僅像4.3年。
從最新的科學觀測資料來看，已觀測到離我們最遠的星系是130億光年。也就是說，如果有一束光以每秒30萬千米的速度從該星系發出，那麼要經過130億年才能到達地球。這130億光年的距離便是我們今天所知道的宇宙的範圍。再說得明確一些，我們今天所知道的宇宙範圍，或者說大小，是一個以地球為中心，以130億光年的距離為半徑的球形空間。當然，地球並不真的是什麼宇宙的中心，宇宙也未必是一個球體，只是限於我們目前的觀測能力，我們只能瞭解到這一程度。
在這個以130億光年為半徑的球形空間裏，目前已被人們發現和觀測到的星系大約有1250億個，而每個星系又擁有像太陽這樣的恒星幾百到幾萬億顆。因此只要做一道簡單的數學題，你就不難瞭解到，在我們已經觀測到的宇宙中擁在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如滄海一粟，渺小得微不足道。
一直以來， 天文學家和我們一樣，想知道宇宙究竟有多大。最近，美國的太空網報導，經過艱苦的計算工作，天文學家發現宇宙超乎尋常的大，其長度至少為1560億光年。這樣一個有關宇宙大小的發現，顯然是以‘宇宙是球形的，是有限無邊的’為前提條件的。長期以來，宇宙學研究領域一直有這樣一個爭論，宇宙究竟是球形的、馬鞍形的、還是平坦的....
國際主流宇宙學普遍認為宇宙是平坦的，是無限的。那麼，圍繞宇宙的爭論從何而來？理據何在？一種最為普遍的觀點：在大爆炸之後，宇宙誕生了。根據現代宇宙學中最有影響的大爆炸學說，我們的宇宙是大約137億年前由一個非常小的點爆炸產生的，目前宇宙仍在膨脹。這一學說得到大量天文觀測的證實。此學說認為宇宙誕生初期，溫度非常高，隨著宇宙的膨脹，溫度開始降低，中子、質子、電子產生了。此後，這些基本粒子就形成了各種元素，這些物質微粒相互吸引、融合，形成越來越大的團塊，這些團塊又逐漸演化成星系，恒星、行星，在個別的天體上還出現了生命現象，能夠認識宇宙的人類最終誕生了。
宇宙是球形的、有限無邊的？認為宇宙是球形的觀點在很長時間記憶體在著，儘管不是國際宇宙學界的主流。它的每一次提出，都會引起人們的關注，就是因為這一觀點很奇特。一個最為明顯的例子就是不久前，由美國數學家傑佛瑞·威克斯構建的宇宙模型：一個大小有限、形狀如同足球的鏡子迷宮。“形如足球”的模型令科學界震驚，因為這一學說宣稱，宇宙之所以令人產生無邊無界的“錯覺”，是因為這個有限空間通過“返轉”效應無限重複映現自身。威克斯認為，人們之所以感覺宇宙是無限的，是因為宇宙就像一個鏡子迷宮，光線傳過來又傳過去，讓人們發生錯覺，誤以為宇宙在無限伸展。
這一驚人推斷後來被《新科學家》雜誌收錄，同時作為一種“奇談”在民間廣為流傳著。宇宙是浩瀚無垠的嗎？人們通常討論的“宇宙究竟有多大”－說的是可見宇宙，整個宇宙要比可見宇宙大得多。由於宇宙十分龐大，它的範圍已經不是幾千米、幾十千米甚至幾億千米可以度量的。天文學家測量宇宙的大小是用“光年”這把“尺子”，即光在一年裏所走的路程，大約為9．7萬億千米(光速為每秒30 萬千米)。銀河系的直徑約為10萬光年。銀河系之外的星系，有的距離我們有幾十億光年。最近發現的類星體是我們目前所能觀測到的宇宙邊緣，與我們相距100億～200億光年，它們是迄今所知的最遙遠的天體。對常人來說，如此遙遠的距離簡直令人難以想像。
80多年前，大多數天文學家認為銀河系就是整個宇宙，銀河系之外什麼也沒有。可是，當精確度更高的天文望遠鏡誕生以後，這種看法便被證明是錯誤的。過去觀測到的那些暗淡模糊的斑點，其實就是星系，有的與銀河系不相上下，有的則更龐大。20世紀20年代，美國天文學家愛德溫·哈勃在加利福尼亞州的威爾遜山用當時世界上最大的反射式望遠鏡研究銀河系以外的星系，他發現星光中的各種譜線的波長都移向紅色一端。這種現象叫做“紅移”，說明那些星系正在遠離我們而去，就像疾駛而去的汽車喇叭聲調的變化一樣，是一種多普勒效應。
由於宇宙在不斷膨脹，星系距我們越來越遠，紅移也就越大。根據紅移的大小，可以計算出宇宙膨脹的速率。根據宇宙膨脹的速率，最保守的天文學家估計，宇宙中最遙遠的天體距離地球約有100億光年。也有的天文學家認為宇宙邊緣距離地球有200億光年之遙。哈佛大學天文學主任羅伯特·柯什納等認為，宇宙並不年輕，可能有150億年。賈桂琳·休特和她的學生們以及普林斯頓大學的埃德·特納則測定宇宙的年齡在240億年。時至今日，宇宙有多大這個問題還遠遠未能解決。
宇宙本身就指的是空間和時間， 任何空間都是指某物的空間大小，任何時間都是指某物的時間長短，人們在討論“宇宙”問題的時候，往往站在完全不同的角度，物理學家們所說的宇宙完全不同于哲學家們所說的宇宙，哲學家們所說的宇宙又完全不同於神學家們所說的宇宙。這倒不是因為宇宙中的空間、時間有什麼不同，而在於人們研究時空的方法與途徑完全不同。
宇宙的物理學解顯然只能通過觀測的途徑去獲得，而且還要通過觀測來驗證，任何視覺觀測不到的宇宙解均不會被物理學家們所接受。因此，物理學宇宙是已觀測到的和可被觀測的宇宙，它的解存在於人們視界範圍之中，它的尺度等同於人類的視界。 宇宙的哲學解必然以已有的物理學宇宙解為內核，並根據已經觀測證實的結論定理去進行歸納、演繹、推理，用思維邏輯去拓展哲學宇宙的時空，直到這種思維走到盡頭，到無法繼續進行思維的界段為止，這種哲學宇宙的尺度等同于人類的思維宇宙。 宇宙的神學解並不排斥物理學與哲學的宇宙解，但神學家們力圖用一種無法被觀測與被思維的“神”來解釋宇宙，這種“神”的真實性顯然依賴於人類的想像能力，故神學宇宙的尺度等同於人類的想像極限。
美國貝勒大學兩名物理學家表示，未來的太空飛船可在周圍形成一個時空氣泡，並在它的幫助下以超光速速度飛行。科學家稱這種超光速飛船要在非常遙遠的未來才可能出現，並且需求助於暗能量，這是隱藏在宇宙不斷擴張背後的神秘能量，能夠在不違背物理學原理的前提下為飛船提供超級動力。
貝勒大學物理學家吉羅德·克利夫(Gerald Cleaver)說：“飛行過程就像是在衝浪。飛船可在空間氣泡的推動下飛行，氣泡的飛行速度可超過光速。”從理論上說，大爆炸後不久的宇宙在暗能量作用下的膨脹速度超過光速。暗能量在宇宙質能中的比重約為74%，暗物質則占22%，正常物質——包括恒星、行星及其我們所能看到的一切事物——則占剩餘的4%左右。這聽起來有些不可思議，但當前的證據顯示，這種時空結構的擴張速度確實超過光速，原因在於：光在時空結構中的傳播本身就是一個擴張過程。
克利夫與貝勒大學研究生理查·奧伯塞(Richard Obousy)利用弦理論的最新觀點，構思如何利用暗能量為飛船提供推動力。他們的想法建立在“埃爾庫比爾飛行”基礎之上，即擴大飛船身後的時空，同時縮小身前的時空。弦理論學家認為一共存在10個緯度，包括高度、寬度、長度和時間。其他6個緯度大部分尚不得知，但世上萬物都建立在假設中的一緯弦基礎之上。一種更新的理論“M理論”認為，這些弦會在另一個緯度中振盪。
根據克利夫和奧伯塞的理論，操控額外的緯度能夠改變暗能量的高度、寬度和長度。這種能力可以改變飛船所在的時空，充分利用宇宙中的暗能量。克利夫在接受太空網採訪時說：“在飛船身前的暗能量減少的同時，飛船身前的宇宙擴張速度也在減慢。如果飛船身前的暗能量減少，飛船身前的空間將收縮。”這種“鑽空子”意味著超光速飛船並不違背愛因斯坦的相對論。根據相對論，物體需要無限的能量才能達到光速。
據貝勒大學的這兩位物理學家估計，操控額外緯度的暗能量所需要的能量能夠將木星的全部品質轉換成能量。克利夫說：“這無疑是一個巨大的能量。我們仍需要相當長時間才能讓產生如此巨大的能量成為一種可能。”超光速旅行是愛因斯坦秘夢寐以求的事情，但從目前來看，這不過是一個令人憧憬的科學幻想。
目前有少數理論認為時間旅行是可行的。其中最著名的方法引用了“蟲洞”理論，科學家認為“蟲洞”是連接兩個時空的假想隧道。這兩個時空區域可能分別處在兩個完全不同的宇宙當中，也可能是同一個宇宙裏的兩個地方，物質能夠通過這個“蟲洞”來回穿梭。
紐約城市大學的物理學家、《超空間》和《平行世界》的作者加來道雄表示：蟲洞既能通向未來，也能通向過去。但是我們必須小心行事。以我們目前的技術來說，還生產不出一台時間機器加速所需的燃料。對此，加來道雄博士解釋說如果想在時空這片“彈性纖維”上戳出一個洞，需要一整顆恒星的能量或負能量——這顯然都不是人類可以辦到的事情。
加來道雄表示，這世界上或許存在著一條還未被人們發現的萬物定律，能夠解決所有愛因斯坦關於穿過“蟲洞”的方程式，而且能夠解答時間穿越可行與否的問題。“但是，那要求的技術要遠遠超越我們所掌握的技術。”目前來說，關於在四維時空內旅行唯一可以確定的就是人類無時無刻不在向前進。
暢銷書《優雅的宇宙》的作者、哥倫比亞大學的物理學家布賴恩·格林介紹說：“我們大多數科學家都認為，那些人類可以重返過去的理論，幾乎都是無法實現的。如果你希望知道地球距今一百萬年後的樣子，我可以告訴你方法。先建好一艘太空船，然後以接近光速的高速度開始飛行。當你在高速飛行的飛船上過了一年返回地球時，走出飛船後你會發現地球上已經過了100萬年—你已經到了地球上的未來。”