科幻电影里经常出现一种东西：横跨整个星系的文明。
几千个星球连成一个帝国，有统一的政府，有星际贸易，有跨越光年的战争和外交。飞船在恒星之间穿梭，就像我们在城市之间开车一样平常。
这种设定在科幻作品里太常见了。但问题是，这可能吗？
一个研究宇宙演化的物理学家最近写了篇文章，结论很直白：银河系级别的文明，可能根本不存在。
不是因为技术不够先进，而是因为物理定律不允许。
两个数字的困境
问题归结为两个时间尺度。
第一个是星际航行需要多久。
光速是每秒约30万公里，听起来很快。但恒星之间的距离太远了，即使以光速飞行，到最近的恒星也要4年多。到几百光年外的星系，需要几百年。
如果你的飞船达不到光速，这是我们在可预见的未来必须面对的现实，那需要的时间更长。第二个是一个生物能活多久。
地球上寿命最长的动物是格陵兰鲨，能活500年左右。这已经是脊椎动物的极限了。
500年很长，但跟星际航行比起来，根本不够。
这就是问题所在：你无法在有生之年完成一次星际旅行，更别说维持一个跨越星系的社会了。
一笔生意要谈几千年
想象一下这个场景。
你想做一笔星际贸易，距离500光年。你发出报价，然后开始等回复。
1000年后，有人收到你的报价。不是你收到，是你的后代，隔了几十代的后代。
他们回复说要调整一下价格。这个回复再花1000年传回来。
又过了1000年，你这边的后代收到回复，觉得可以接受，发出确认。
再过1000年，那边收到确认。
然后派出货船，即使以接近光速飞行，往返也要1000年。
等货送到，等钱收回，已经是几千年以后的事了。
这不是贸易，这是接力。
一个合同从谈判到履行，要经历几十代人，几千年时间。在这个过程中，语言可能都变了，货币体系可能都换了，当初想要那批货的人早就化成灰了。
这怎么可能维持一个经济体系？
政治更不可能
经济不行，政治就更不可能了。
一个帝国要运作，需要中央政府发布命令，地方执行，然后反馈结果。
但在星际尺度上，这个循环要花几百年甚至几千年。
皇帝下了一道圣旨，500年后某个行星收到。那个行星的总督执行了，再花500年把结果报告回来。
等皇帝收到报告，已经过了1000年。原来的皇帝早就死了，王朝可能都换了好几轮了。
那个行星上发生的事，对现在的帝国来说，已经是古代史。
你没法治理一个你要等几百年才能收到消息的地方。等你知道那里发生了什么，已经太晚了，什么都改变不了了。
地球上最大的古代帝国是蒙古帝国，横跨欧亚大陆。但即使这样，从蒙古本土到欧洲边境，信息传递也只需要几个月。这已经是古代通信技术的极限，但至少统治者还活着的时候能看到命令的执行结果。
星际帝国？你这辈子连一个命令的反馈都看不到。
文化也会碎裂
经济不行，政治不行，文化呢？
一个文明之所以是一个文明，是因为有共同的文化、语言、价值观。
但这一切需要交流。
地球上的文化传播，靠的是人的流动、信息的交换、思想的碰撞。即使在古代，商人、使节、僧侣在各地游走，把文化带到不同的地方。
但在星际尺度上，这不可能。
一个人从一个行星出发去另一个行星，即使以接近光速飞行，也要花几十年到几百年。等他到达时，出发地的文化已经变了。他带去的是几百年前的旧文化，对当地人来说就像考古发现。
而且还有个更麻烦的问题：相对论时间膨胀。
时间不同步
爱因斯坦的相对论告诉我们，当你以接近光速运动时，你经历的时间比静止的人慢。
这不是科幻，是物理事实。
假设你以90%光速飞向10光年外的星球。对你来说可能只过了5年，但等你到达，那个星球已经过了12年。
你离开时的朋友，有些已经老了。你离开时签的合同，可能已经失效。你离开时的政治局势，已经完全改变。
这种时间不同步会撕裂任何社会结构。
一个社会要运作，成员需要共享同一个"现在"。大家在同一个时间轴上做决策，对同一个现实做出反应。
但在星际航行中，每个人的"现在"都不一样。你的现在是他的过去，他的现在是你的未来。
这不是能用技术解决的问题，这是时空本身的结构决定的。
也许有办法？
那有没有可能绕过这些限制？
理论物理学家想了很多办法。曲速引擎、虫洞、超空间跳跃，各种突破光速限制的方案。
但这些都还只是理论，而且即使理论上可行，实现起来需要的能量可能是天文数字。
有些理论需要负质量物质，但我们从来没观测到过负质量物质的存在。
有些理论需要操控时空结构本身，这需要的能量可能相当于几颗恒星的总质量。
而且即使你真的能造出曲速引擎或打开虫洞，相对论时间膨胀可能仍然存在。你仍然会面临时间不同步的问题。
另一个可能是，也许高级文明的成员能活得非常久。
如果一个生物能活一万年、十万年，那星际航行的时间对它来说就不算什么了。
但这也有问题。生物学上，长寿和高代谢率、快速思维是矛盾的。你要么活得久但反应慢，要么活得短但思维快。很难两者兼得。
还有一个可能是，文明变成数字形态，上传意识到电脑里。数字存在可以休眠几千年，醒来时星际旅行刚好结束。
但这还是科幻，不是现实。
孤独的宇宙
所以最可能的情况是什么？
宇宙中可能确实有很多智慧文明。
但每个文明都被困在自己的恒星系统里，永远无法真正接触到其他文明。
也许偶尔有探测器飞过来，带着几万年前发出的信息。
也许偶尔收到一个无线电信号，来自几百光年外，告诉我们那里曾经有人存在。
但真正的接触，真正的交流，真正的星际社会，可能永远不会发生。
不是因为技术不够好，而是因为宇宙的基本结构就是这样设计的。
距离太远，光速太慢，生命太短。
这是物理学和生物学共同设下的限制，一个可能永远无法打破的限制。
也许邻近的几颗恒星能形成松散的联盟，信息交换需要几十年，但至少还在一代人的寿命范围内。
但几百光年、几千光年外的文明？永远是陌生人。
宇宙足够大，可以容纳无数文明。
但也足够大，让每个文明都永远孤独。
我们可能永远被困在太阳系里，孤独地注视着那些遥不可及的星星，想象着那里可能存在的文明，却永远无法真正遇见他们。
这就是现实。
科幻电影里的银河帝国很精彩，但它们违反了物理定律。
真实的宇宙，可能比我们想象的要孤独得多。
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