當(dāng)星系和地球的距離超過140億光年,它發(fā)出的光就永遠(yuǎn)飛不到地球了,因?yàn)橛钪媾蛎浰俣仍?40億光年外正式超光速。
科學(xué)家推算,宇宙中至少有98%的星系已經(jīng)跨越了這條不歸路,我們今天能夠觀測到的約2萬億個(gè)星系,實(shí)際上是我們與廣闊宇宙的最后一次“約會”,在遙遠(yuǎn)的未來,大約900億年后,除了我們所在的銀河系和本地星系群的幾個(gè)近鄰,所有其他星系都將退行到宇宙視界之外,從我們的視野中徹底消失。
要理解這一現(xiàn)象,我們需要回到20世紀(jì)初,了解一個(gè)顛覆了我們宇宙觀的偉大發(fā)現(xiàn),1929年美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃在觀測遙遠(yuǎn)星系時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的規(guī)律:幾乎所有星系的光譜都呈現(xiàn)出“紅移”現(xiàn)象。就像駛離的火車汽笛聲會變低一樣,當(dāng)一個(gè)光源遠(yuǎn)離我們時(shí),它發(fā)出的光的波長會被拉長,向光譜的紅色一端移動(dòng)。
這意味著,宇宙中的幾乎所有星系都在離我們而去,更令人震驚的是,哈勃發(fā)現(xiàn)一個(gè)星系遠(yuǎn)離我們的速度,與它和我們之間的距離成正比,也就是說,離我們越遠(yuǎn)的星系,逃離我們的速度就越快。這一規(guī)律后來被稱為哈勃-勒梅特定律,它為宇宙膨脹提供了第一個(gè)決定性的證據(jù)。
科學(xué)家們使用哈勃常數(shù)來衡量這種膨脹的速度。這個(gè)常數(shù)告訴我們,在足夠大的尺度上,空間的膨脹速度甚至可以超過光速,這并不違反愛因斯坦的相對論,因?yàn)橄鄬φ撓拗频氖俏矬w在空間中穿越的速度,而非空間本身伸展的速度。
正是這種超光速的膨脹,造就了宇宙視界,科學(xué)家計(jì)算出這個(gè)空間的“逃逸速度”等于光速的臨界點(diǎn),大約就在140億光年處,任何一個(gè)與地球的距離超過這個(gè)數(shù)值的星系,無論它如何發(fā)光,其光芒都再也追不上我們所在的、不斷遠(yuǎn)去的空間。
根據(jù)計(jì)算,我們可觀測宇宙中約98%的星系,其實(shí)際物理位置已經(jīng)處于140億光年的可見界限之外,我們今天之所以還能看到它們,并非因?yàn)樗鼈冞€在視界之內(nèi),而是因?yàn)樗鼈冊跀?shù)十億年前、尚未跨越視界時(shí)發(fā)出的“古老之光”,經(jīng)過漫長的旅行,此刻才剛剛抵達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡。
我們看到的,是它們過去的幻影,而它們“現(xiàn)在”發(fā)出的光,已經(jīng)永遠(yuǎn)無法抵達(dá)地球,我們與這些遙遠(yuǎn)星系的聯(lián)系,正在被拉伸的時(shí)空無情地切斷,每一個(gè)夜晚,都有無數(shù)星系的光芒,在我們眼中完成它的最后一次閃耀,然后永遠(yuǎn)地消失。
如果未來暗能量的占比沒被低估,那么宇宙中能被看見的恒星和星系會越來越少,在可觀測宇宙只是全宇宙一小部分的情況下,天文學(xué)家有理由相信,外星文明可能都在140億光年外,所以不管是過去現(xiàn)在還是未來,我們都不可能在宇宙中發(fā)現(xiàn)外星文明的痕跡
畢竟在這個(gè)宇宙里,信息傳遞速度的上限就是光速,科技再發(fā)達(dá)的外星文明,也無法在短時(shí)間內(nèi)把信息傳遍全宇宙,而等我們收到它們以光速發(fā)送的信息后,它們已經(jīng)到140億光年之外了。
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