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人類探測宇宙的極限距離有多遠? 結果可能會讓你大失所望!


- 2018年9月14日20時26分
- 科學文摘 / 絕密奇聞

絕密奇聞

我們居住在銀河系一條安靜的懸臂中,一個長約100000光年中等大小的螺旋星系,包含著數億恆星、星雲、暗物質,黑洞,中子星和行星,以及一個超大質量黑洞在星系中心。從遠處看,我們的星系似乎很稠密,但實際上,其中的大部分空間什麼都沒有。

人類所在的銀河系

如果用人類現在的技術,將一個人送至最近的恆星都需要上千年的時間,可見我們的星系有多大,包括銀河系在內,加上仙女座星系以及其他50多個矮星系,組成了本星系的一部分。本星系是太空中一塊直徑約10000000光年的區域,它同時是laniakea超星系團中數百星系群的一個而本星系團也只是組成,可觀測宇宙的幾千萬個星系團之一。


不防假設人類有著輝煌的未來,人類文明發展至三型文明,沒有被外星文明消滅並且發展出了基於當前物理水平的星際航行技術。在這樣最好的劇本下,我們能走多遠呢?答案是本星系群。本星系群就是人類能探索的最大結構了,雖然本星系群已經夠大了,可它只占到,可觀測宇宙大小的0.00000000001%,好好思考一下這個數字。

人類探測宇宙的極限距離有多遠? 結果可能會讓你大失所望!圖片

人類的火星探測車

我們被限制在整個可觀測宇宙的一百億分之一,發現人類的宇宙探索存在這限制,並且還有那麼多的空間我們永遠無法觸及,讓人細思極恐。為什麼我們不能走的更遠?這得從「空」的本質說起,空或者說虛無空間並不是真的什麼都沒有。其中還存在著其自身固有的能量,它們被稱作量子漲落。

在更小的尺度下,可以看到其中有持續的反應發生,粒子及其反粒子自行產生又自行磨滅。你可以吧這類量子真空理解為一塊冒著氣泡的區域,一些地方的密度高,一些地方密度低。現在我們回到138億年前,當時的宇宙里空無一物,宇宙大爆炸發生之後,在宇宙暴脹時期,可觀測宇宙,在不到1秒的時間裡,從一顆石子膨脹至數萬億千米大。

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宇宙空間站

宇宙的這種突然拉伸太過迅速和激烈。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,這些區域的密度也分布不均。暴脹結束,引力又開始將一切聚集起來,從大尺度上看,膨脹過於迅速強勁難以抗衡。但在小一些的尺度下,引力占據上風。

因而隨著時間推移,那些密度略大的地方逐漸聚集形成了與我們如今生活的星系相類似的星系群。只有在本星系群內的物質之間才存在著引力聯繫。說了這麼多,那問題出在哪裡?為什麼就不能從我們的星系群去其他星系群了呢個?這種情況下,暗能量使一切變得複雜了,約60億年前,暗能量就掌控了宇宙。

太空人在太空

總的說來,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麼,從何而來,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,之後形成了包含數千星系的星系團。

我們周圍還有許多星系群,但在本星系群之外的這些星繫結構跟我們並不存在引力聯繫。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越大。慢慢的,暗能量會把其他星系群推向離我們更遠的地方,致使其他星系,星系群,星系團都變得無法企及。

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未知星系

下一個星系群就在幾百萬光年的前方,而這些星系群同時都以我們難以企及的速度遠離我們。雖然我們能離開本星系群並進入黑暗的星際空間,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更加緊密地聯繫在一起並最終融合成一個橢圓巨星系。

幾十年後Milkdromeda星系就此形成,然而令人沮喪的是,未來本星系群外的星系距離我們太過遙遠,將使它們變得難以探測。就算能到達地球的少數光子,也因為嚴重的紅移而變得無法捕捉。一旦這種情況出現,外界的所有信息都無法再進入本星系群。

黑暗宇宙

宇宙繁星將從夜空中消失,不管從哪個角度看到的都只剩下黑暗與虛無。生在未來的Milkdromeda星人可能會認為,整個宇宙只有他們一個星系。當他們仰望宇宙時,看到的只是無盡的空虛與黑暗。他們看不到,宇宙背景輻射,更無從得知,宇宙大爆炸,他們無法知曉現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。

未來的我們會認為宇宙時靜止而永恆的,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,有這上千億恆星的,本星系群。對於當前人類來說已經足夠大了,畢竟我們連太陽系都沒出去過呢,而且我們還有幾十億年的時間好好探索我們的星系。生在這樣一個完美時期的我們該有多麼幸運,才能即知曉來又精通過去。雖然本星系群最終會形單影隻,我們可以趁現在盡情欣賞宇宙的宏偉與壯麗。


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