1929年,哈勃通过对河外星系的观测,计算出了视向速度和距离的正比关系,进而得出了红移定律,证明宇宙在持续膨胀。为什么我们常说可观测宇宙,就是因为“宇宙之外”还有空间,根据哈勃极深场数据,科学家估计在可观测宇宙范围内,就有最少2万亿个星系,由于天文学界证明宇宙正在以超光速不断膨胀,所以这个数字仍在上升。

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可能会有人说,光速不是不能超越吗,为什么宇宙膨胀却超过了?的确,光速在宇宙中是极限速度,根据相对论,当质量不为零的物质达到光速时,质量无限增大,所需能量也无限增大,而根据GZK极限值理论,当一个粒子携带能量仅仅在5×10^19eV之上时,就会与微波背景辐射中的光子作用,生成中性π介子,过程会损失135Mev的能量,直至粒子能量降到极限值,人类制造最快粒子能量104.5GeV,还是比光速慢了3.6毫米/秒。

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但宇宙膨胀却可以超光速,把宇宙当成一个气球,各个星系相当于在其表面点缀的小点,设光沿表面传播,若把气球充气到原来体积的一倍,点与点的距离会增大,但它们会觉得自己并没有动,并且两点距离越远,“动”的就越快,到一定程度就很容易就超光速红移了,原理和科幻中的曲率引擎差不多。

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那么膨胀的原因是什么呢?1997年,布莱恩·施密特等人在研究高红移超新星时,发现宇宙并未由于万有引力而减慢膨胀,而且还在某种神秘力量的影响下加速膨胀,科学家们将这种力称为暗能量。

因为现代宇宙学的基石源自于广相,当时信奉宇宙不变,于是在公式中添加了一个常数,保持一个相对静态的宇宙。然而随着科学技术的发展应用,这些宇宙观测数据都指出一个问题,那就是宇宙不是相对静止的,而是处于膨胀之中,于是爱因斯坦承认他的错误并取消了那个常数。

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观测数据不仅仅指出宇宙膨胀,还认为星系的旋转与星系物质总量不符。为了匹配观测数据,物理科学家们,在公式中添加了两个变量,一个是暗物质,另外一个就是暗能量。现在很多科学家想要组构一个更为简洁并且可以解释一些相对论所难以解释的模型。也难以绕开暗物质和暗能量。

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之后有欧航局普朗克卫星的分析数据证明,宇宙暗能量占68.3%,暗物质占26.8%,我们能观测到的物质事实上只是宇宙的4.9%,因此可以认为是暗能量等因素让宇宙持续膨胀,星系远离彼此,未来视界之外的时间点永远不能被观察到。

这也就表示,宇宙中天体逐渐相互远离,未来生命行星将成为一座座孤岛,极难相遇。适宜人类居住的地外行星将越来越远,人类将困于地球。

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对于已经超过光速远离我们的宇宙部分,在现有知识框架下,对我们来说已经没有意义了,更别说宇宙之外了,它们不会对我们造成任何影响,我们再也观察不到那部分宇宙了。如果宇宙膨胀学说成立,也就是说随着时间的推移我们能观察到的宇宙会越来越少。如果人类和太阳系能存在时间足够长,连离我们最近的星系也以光速远离我们,那时候再用望远镜观察宇宙,你会什么也看不到,人类文明越来越被孤立。

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研究表明97%的可观测宇宙,现在实际位置距地球其空间相对地球在超光速膨胀。如果从地球发送光速飞船,则当你飞到一半的时候其空间又膨胀了多少,所以到不了。

目前对于超光速或曲率引擎,仍都是科学幻想还没有切实可行的理论支撑,更别说工程水平了。尤其是对于曲速驱动来说,真正的问题在于太阳这么大一座核聚变引擎都完全看不出实现曲速驱动的可能性,那么要实现曲速驱动需要什么样的功率和质量,又该怎样保证如此巨大功率和质量的机器不会迅速塌缩成黑洞。

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也许,所有的文明最终都是被困在光速牢笼里的可怜虫,这也解释了为什么我们根本就没有发现其他外星文明!因为根本就不存在能够进行星际航行的技术,都被困在自己的星系和星球上。但宇宙膨胀却不会原地踏步,由于暗能量不会随着宇宙的膨胀而改变密度,这也就表示后期它会主导宇宙。

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目前随着宇宙的膨胀,各种物质在被拉扯,只是这种拉扯很小很小,小到在各种精密实验中都可以忽略不计的程度。然而,大撕裂理论认为,尽管现在看来宇宙膨胀影响小,但到了900亿年以后,随着暗能量的增加,宇宙膨胀会撕裂被引力支撑的所有基本物质,即使化学键、分子间作用力也无法约束住原子分子,使得物体彻底散架,宇宙也将在这样“砰”一声中终结。