从牛顿到爱因斯坦,他们都认为宇宙处于稳恒态,即大小不会发生变化,但1929年天文学家哈勃,通过星系红移数据,发现宇宙中绝大部分星系都在远离地球,证明了宇宙并不是稳恒态,而是处于膨胀状态。
上世纪90年代,宇宙膨胀又被进一步确认为加速膨胀,罪魁祸首是占比宇宙70%的暗能量,并且距离地球越远的星系,远离地球的速度就越快。
但因为光速只有每秒30万公里,所以远方星系发出的光并不总能在此刻被我们看见,由此就诞生了一个特殊的时空区域,可观测宇宙,它是一个以地球为观测中心,半径465亿光年,直径930亿光年的一个球形时空,也被称为哈勃体积。
在这个范围内,由于我们是从地球上向四周观测到,所以才能看到大部分星系都在远离地球,但放到全宇宙范围内,地球就不是中心了。
目前哈勃望远镜测定的宇宙膨胀速度,是每326万光年67公里每秒,这个速度其实并不快,甚至在几百万光年的范围内还比不上引力,因此仙女座星系才能在膨胀的宇宙中,未来撞上银河系,真正受到宇宙膨胀速度影响的,是距离银河系数千万光年以上的那些星系,它们发出的也需要更长的时间才能飞到地球。
严格意义上来说,一旦星系和地球的距离超过了145亿光年,那么宇宙膨胀的速度就超过了光速,这意味着这个星系发出的光,永远都只能在路上,永远飞不到地球,这个星系也就和我们没关系了,用三体里的话来说就是:星系到达了地球的光锥之外。
如果暗能量的占比没错,就是70%的话,未来宇宙的膨胀速度还会更快,最终所有的星系都会退行到地球光锥之外,到时候银河系就成了可观测宇宙里唯一的星系,并且从银河系内的恒星距离,也会因为宇宙超光速膨胀而越来越远,最终导致银河系的解体。
这种宇宙尺度上的物质密度下降,最终会撕裂宇宙中的每一颗恒星和行星,以及每一颗原子,届时整个宇宙将不存在任何物质。
不过大撕裂至少都是以万亿年为单位的,距离我们太远了,37亿年后仙女座和银河系相撞,50亿年后太阳膨胀成红巨星,这些其实也不现实,真正和现在的我们息息相关的,其实是月球和火星开发以及地球气候变化,或者是近地小行星的威胁。
以上这些宇宙中的突发事件,都有可能在短时间内把人类文明从宇宙中抹掉,这也就是费米悖论里的大过滤器,至于外星文明,它们可能下一秒就驾驶光速飞船跃迁到地球附近,也有可能永远不会造访地球。
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