人类星际旅行的极限在哪里?

来源: 原理

发布日期: 2016-05-20

本文探讨了人类星际旅行的极限,指出由于宇宙的膨胀和暗能量的作用,人类的探索将仅限于本星系群,无法到达更远的星系群。

人类居住在银河系的一个小区域内。银河系是一个跨度大约10万光年的螺旋星系,充满了恒星、行星、气体、暗物质等,以及星系中央的一个超大质量黑洞。尽管听起来我们的星系好像非常的拥挤,但其实大部分都是空的空间。

银河系和我们的邻居——仙女座星系,连同周围大约50个矮星系都属于“本星系群”,其跨度约为一千万光年。而本星系群又只是数百个星系群之一,它们构成了“Laniakea超星系团”。而该超星系团又只是“可观测宇宙”的一小部分。

现在我们知道自己在宇宙中的位置,让我们假设人类未来的火箭达到科幻小说里描述的星际旅行中的水准。拥有了所有最理想的情况,从地球开始,我们能够多远?很不幸的,并不会很远。实际上,我们的探索将仅限于本星系群。

这样就足够了么?本星系群的直径为10万光年。这已经是宇宙很大的一部分了不是吗?并不是!本星系群只有可观测宇宙的0.00000000001%。这仅仅只有千亿分之一!

为什么我们不能走的更远?

是什么把我们限制住?简短来说:是空间本身。空间并不是完全是像它表现的都是空的,事实上空间充满能量,不同区域的密度也不同。为了理解这些,我们需要一直往回直到宇宙大爆炸,在这期间宇宙经历一次暴涨,这让宇宙从一颗大理石的大小膨胀到无法想象的大小。在这样的一个事件中,量子涨落也被拉升。在这之后,引力把万物都往回拉,这也是引力的作用。

在小的区域内,像我们的本星系群,正是引力的作用,使物质聚集在一起产生了恒星,星系等。

随着时间的推移,由于神秘的暗能量,这些星系群间的距离越来越远。尽管科学家认为暗能量是导致宇宙膨胀的罪魁祸首,但是究竟什么是暗能量,我们毫无头绪。引力在这次战役中完全占了下风。由于这些星系以我们无法企及的速度远离我们,即使我们在过去就开始进入星际空间,我们也永远无法到达他们。在未来,宇宙膨胀将持续,我们也终将再也无法看到其它星系群。

虽然星系群之间的距离越来越远,但是本星系群内的星系会在引力的作用下越来越靠拢,银河系和仙女座星系在几十亿年后将合并在一起。在那个时候,如果人类还存在,他们将只会看到一片无尽的黑暗。听起来很令人沮丧对不?记住,我们甚至无法离开太阳系。我们还有几十亿年的时间来探索我们的银河系!

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