人類(lèi)探索宇宙那么多年了,到過(guò)最遠(yuǎn)的地方是哪里?
人類(lèi)探索宇宙發(fā)現(xiàn)最遠(yuǎn)的距離是距地球130.1億光年,名為“UDFy-38135539”的星系。
我們居住在銀河系一條安靜的懸臂中,一個(gè)長(zhǎng)約100000光年中等大小的螺旋星系,包含著數(shù)億恒星、星云、暗物質(zhì),黑洞,中子星和行星,以及一個(gè)超大質(zhì)量黑洞在星系中心。從遠(yuǎn)處看,我們的星系似乎很稠密,但實(shí)際上,其中的大部分空間什么都沒(méi)有。
如果用人類(lèi)現(xiàn)在的技術(shù),將一個(gè)人送至最近的恒星都需要上千年的時(shí)間,可見(jiàn)我們的星系有多大,包括銀河系在內(nèi),加上仙女座星系以及其他50多個(gè)矮星系,組成了本星系的一部分。本星系是太空中一塊直徑約10000000光年的區(qū)域,它同時(shí)是laniakea超星系團(tuán)中數(shù)百星系群的一個(gè)而本星系團(tuán)也只是組成,可觀測(cè)宇宙的幾千萬(wàn)個(gè)星系團(tuán)之一。
不防假設(shè)人類(lèi)有著輝煌的未來(lái),人類(lèi)文明發(fā)展至三型文明,沒(méi)有被外星文明消滅并且發(fā)展出了基于當(dāng)前物理水平的星際航行技術(shù)。在著樣最好的劇本下,我們能走多遠(yuǎn)呢?答案是本星系群。本星系群就是人類(lèi)能探索的最大結(jié)構(gòu)了,雖然本星系群已經(jīng)夠大了,可它只占到,可觀測(cè)宇宙大小的0.00000000001%,好好思考一下這個(gè)數(shù)字。
人類(lèi)的火星探測(cè)車(chē)
我們被限制在整個(gè)可觀測(cè)宇宙的一百億分之一,發(fā)現(xiàn)人類(lèi)的宇宙探索存在這限制,并且還有那么多的空間我們永遠(yuǎn)無(wú)法觸及,讓人細(xì)思極恐。為什么我們不能走的更遠(yuǎn)?這得從“空”的本質(zhì)說(shuō)起,空或者說(shuō)虛無(wú)空間并不是真的什么都沒(méi)有。其中還存在著其自身固有的能量,它們被稱(chēng)作量子漲落。
在更小的尺度下,可以看到其中有持續(xù)的反應(yīng)發(fā)生,粒子及其反粒子自行產(chǎn)生又自行磨滅。你可以把這類(lèi)量子真空理解為一塊冒著氣泡的區(qū)域,一些地方的密度高,一些地方密度低。現(xiàn)在我們回到138億年前,當(dāng)時(shí)的宇宙里空無(wú)一物,宇宙大爆炸發(fā)生之后,在宇宙暴脹時(shí)期,可觀測(cè)宇宙,在不到1秒的時(shí)間里,從一顆石子膨脹至數(shù)萬(wàn)億千米大。
宇宙空間站
宇宙的這種突然拉伸太過(guò)迅速和激烈。使得這些量子漲落也被一同拉伸,起初的亞原子距離拉伸成了星系距離,這些區(qū)域的密度也分布不均。暴脹結(jié)束,引力又開(kāi)始將一切聚集起來(lái),從大尺度上看,膨脹過(guò)于迅速?gòu)?qiáng)勁難以抗衡。但在小一些的尺度下,引力占據(jù)上風(fēng)。
因而隨著時(shí)間推移,那些密度略大的地方逐漸聚集形成了與我們?nèi)缃裆畹男窍迪囝?lèi)似的星系群。只有在本星系群內(nèi)的物質(zhì)之間才存在著引力聯(lián)系。說(shuō)了這么多,那問(wèn)題出在哪里?為什么就不能從我們的星系群去其他星系群了呢個(gè)?這種情況下,暗能量使一切變得復(fù)雜了,約60億年前,暗能量就掌控了宇宙。
宇航員在太空
總的說(shuō)來(lái),暗能量是一種隱形的力或者作用,這種作用力促使加速這宇宙的膨脹。我們還不清楚暗能量究竟是什么,從何而來(lái),但我們能清晰的觀察到它所造成的影響。在宇宙形成初期,本星系群,存在這大片的冷點(diǎn),之后形成了包含數(shù)千星系的星系團(tuán)。
我們周?chē)€有許多星系群,但在本星系群之外的這些星系結(jié)構(gòu)跟我們并不存在引力聯(lián)系。所以,隨著宇宙的膨脹,我們與其他引力系星系群的距離也越來(lái)越大。慢慢的,暗能量會(huì)把其他星系群推向離我們更遠(yuǎn)的地方,致使其他星系,星系群,星系團(tuán)都變得無(wú)法企及。
未知星系
下一個(gè)星系群就在幾百萬(wàn)光年的前方,而這些星系群同時(shí)都以我們難以企及的速度遠(yuǎn)離我們。雖然我們能離開(kāi)本星系群并進(jìn)入黑暗的星際空間,但我們哪兒也到不了。然而我們的情況卻與此相反,本星系群里的星系見(jiàn)更加緊密地聯(lián)系在一起并最終融合成一個(gè)橢圓巨星系。
幾十年后Milkdromeda星系就此形成,然而令人沮喪的是,未來(lái)本星系群外的星系距離我們太過(guò)遙遠(yuǎn),將使它們變得難以探測(cè)。就算能到達(dá)地球的少數(shù)光子,也因?yàn)閲?yán)重的紅移而變得無(wú)法捕捉。一旦這種情況出現(xiàn),外界的所有信息都無(wú)法再進(jìn)入本星系群。
黑暗宇宙
宇宙繁星將從夜空中消失,不管從哪個(gè)角度看到的都只剩下黑暗與虛無(wú)。生在未來(lái)的Milkdromeda星人可能會(huì)認(rèn)為,整個(gè)宇宙只有他們一個(gè)星系。當(dāng)他們仰望宇宙時(shí),看到的只是無(wú)盡的空虛與黑暗。他們看不到,宇宙背景輻射,更無(wú)從得知,宇宙大爆炸,他們無(wú)法知曉現(xiàn)在我們所得到的理論,宇宙膨脹的原理,宇宙的起源及其滅亡。
未來(lái)的我們會(huì)認(rèn)為宇宙是靜止而永恒的,Milkdromeda星系成為了一座黑暗的孤島,最終,它的光芒也將逐漸黯淡,還好,有著上千億恒星的,本星系群。對(duì)于當(dāng)前人類(lèi)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠大了,畢竟我們連太陽(yáng)系都沒(méi)出去過(guò)呢,而且我們還有幾十億年的時(shí)間好好探索我們的星系。生在這樣一個(gè)完美時(shí)期的我們?cè)撚卸嗝葱疫\(yùn),才能即知曉來(lái)又精通過(guò)去。雖然本星系群最終會(huì)形單影只,我們可以趁現(xiàn)在盡情欣賞宇宙的宏偉與壯麗。
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