我們可以前往多遠？人類的極限｜ Kurzgesagt

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會不會某個疆界是我們永遠無法跨越的?

會不會有個我們用盡全力都到不了的地方?

沒錯….是有的

就算借助科幻小說的科技，我們仍會困在這片宇宙的"口袋"中

為什麼會這樣? 那麼我們可以走多遠?

我們位於銀河系，這普通大小的螺旋星系其中一條旋臂上

它的直徑大概是十萬光年

由數以億計的恆星、星雲、暗物質、黑洞、中子星

和各種行星，以及中心的超質量黑洞所組成

自遠處看銀河是緊密的，但實際上銀河系大部分是空無一物的

以目前的科技，送人類到最近的恆星需要耗費幾十萬年

由此可知，銀河系非常大

不過銀河系並非孤獨的

銀河系和旁邊的仙女座(Andromeda)星系以及五十幾個矮星系

…組成了"本星系群"

橫跨大約一千萬光年寬

她也是 “拉尼亞凱亞超星系團” 所屬的上百個星系群之一

而拉尼亞凱亞也只是組成"可觀測宇宙"中數百萬個超星系團的其中之一

現在，我們大膽的假設，人類的未來是輝煌的

人類成功地進入III型文明期

沒有被外星人滅絕，且發展出符合當今物理認知的星際旅行

憑著最先進的未來，我們能探索到多遠?

嗯…..只有在"本星系群"

那是人類所能抵達的最遠疆界，

本星系群雖然很大，但也只佔了可觀測宇宙中的 0.00000000001 %

讓這個數字"沉澱"在心中一會兒

我們被侷限於0.00000000001 %可觀測宇宙的大小

這個簡單的數字解釋了人類探索範圍的極限

而我們知道絕對無法接觸到剩下的99.99999999999%，讓人覺得有點驚恐

那為什麼我們不能再繼續探索?

這全都牽扯到"空無一物"的本質

真空，並非真的真空，它有著本質的固有能量

我們稱為"量子漲落"

以微觀角度看，真空中有著不斷的碰撞。虛擬粒子和自身的反粒子

…不斷的瞬間產生並消滅彼此

你可以把量子真空想像成泡泡

有著較稠密的區塊，也有著較稀疏的區塊

現在，回到138億年前，那時的宇宙由虛無所組成

現在，回到138億年前，那時的空間由虛無所組成

就在"大霹靂"後，藉由宇宙暴漲

可觀測宇宙在極短的時間內從彈珠膨脹到數兆公里大

這種"宇宙暴漲"既快又極端，極端到所有的量子漲落也一同擴大

從次原子的距離漲成宇宙等級的距離

有著較稠密的區塊，也有著較稀疏的區塊

在宇宙暴漲後，重力開始互相作用

由巨觀角度，這種暴漲過於快速和強大，以至於重力無法抵抗

但在微觀的角度，重力卻能夠有效率的作用

所以在經過很久之後，較稠密的區塊演變成一群群的星系，

就像我們的本星系群一樣，由重力的牽引而形成

在這宇宙的口袋中，也就是本星系群，因為重力而聚集起來

但等等，那問題點是?(另外一個是馬菲星系群)

為什麼我們沒辦法從本星系群旅行到另外一個星系群?

暗能量讓一切都變得複雜

大約在六十億年前，暗能量自物質中接手(詳見2016/5科學人)

暗能量，是一種難以察覺的能量或交互作用，而能造成宇宙加速膨脹

我們不了解為什麼，或什麼是暗能量，但我們能夠清楚地觀測到它的影響

在早期宇宙，有著較大的冷斑點在本星系群周圍

最後形成內含有數以千計的星系的星系團

雖然我們周圍有許多星系團，但在本星系群外的結構或星系無法造成可觀的重力作用

所以只要宇宙膨脹，星系團間的距離會隨著時間變得越來越遠

暗能量會把剩下的宇宙推離我們

使得其他的星團、星系和星系群最終變得太遠而無法抵達

最近的星系群已經距離我們有數百萬光年遠

但其餘的星系群會以我們永遠無法達到的速度往外遠離

雖然我們能飛出本星系群，再航進星系際空間的黑暗之中

但我們永遠不能抵達任何地方

就在我們變得孤獨的時候，本星系群會越來越緊密

然後在接下來的數十億年裡合併成一個巨大的橢圓星系，有著一個衍生的名字"Milkdromeda"

但接下來則更令人哀傷

在未來，本星系群外的所有宇宙發散的光線(或電磁波)，變得太遠

而過於微弱到難以偵測。就算發散出來的光子能夠抵達，也會因為紅移到波長過長，以至於無法觀測

到了那個時間點，沒有任何資訊會從本星系群外被探知

宇宙會褪去她的光采

所有方向都會變得黑暗且虛無，直到永遠。

將來Milkdromeda星系的智慧生物

會認為宇宙除了他們之外空無一物

如果他們看著虛無的宇宙，他們只會看到更多的虛無和黑暗

他們不會觀測到宇宙背景輻射

也沒辦法了解"大霹靂"

他們將永遠無法得知我們現在所了解的宇宙、

宇宙膨脹的本質、宇宙從哪開始？如何結束的？…他們都無從了解

他們會認為宇宙是靜止且永恆的

Milkdromeda會變成黑暗中的一座島嶼，慢慢的變得越來越黯淡

雖然如此，Milkdromeda還是有著上兆的恆星。本星系群對人類來說絕對是夠大的

畢竟，我們尚未找到離開太陽系的方法

而且我們還有數十億年的時間供人類探索這個星系

我們非常幸運，活在觀賞宇宙的完美時間點

看到的不只有我們的未來，更能夠看到最遙遠的過去

在這個孤立又偏遠的本星系群中，我們有幸能看到整個宇宙的宏偉與磅礡，如同今夜璀璨的星空

這裡有Ethan Siegel 他關於宇宙的部落格

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