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在浩瀚的宇宙中，地球渺小得如同一粒微塵，而這一粒“微塵”，卻是人類在宇宙中唯一的家園，對于人類來講，這樣的情況著實有點尷尬。 或許我們可以樂觀地認為，人類的尷尬只是暫時的，隨著時間的推移，人類的科技水平會越來越高，在宇宙中的活動范圍也會越來越大，終有一天，人類的足跡將會踏遍整個宇宙。
然而實際情況卻很可能并非如此樂觀，因為科學家對宇宙的探索，揭示了一個令人難以接受，卻又無可奈何的事實：人類正在被宇宙慢慢地孤立。為什么這么說呢？下面我們就來簡單了解一下。 在過去的很長一段時間里，人們都普遍認為宇宙在整體上是靜態(tài)的，它既不會擴張，也不會收縮，然而在進入20世紀之后，科學家卻逐漸否定了這一觀點，因為在經(jīng)過大量的觀測之后，科學家確認一種現(xiàn)象，那就是宇宙其實是處于一種持續(xù)膨脹的狀態(tài)。 為了理解宇宙膨脹，我們可以通過一個簡單的思想實驗來說明。想象一把尺子，刻度線均勻分布，每一毫米都有一個刻度，現(xiàn)在這把尺子開始均勻地膨脹，在1秒之后，它膨脹成原來的2倍（如下圖所示）。
很明顯，在這個過程中，尺子上的每個刻度就都會因為尺子的膨脹而具備相互遠離的速度，并且距離越遠，這種相互遠離的速度就會越快，例如兩個刻度線之間的距離為1毫米，它們相互遠離的速度就為1毫米/秒，距離10毫米，則為10毫米/秒，距離50毫米，則為50毫米/秒。 據(jù)此我們不難想象，如果這把尺子的長度足夠長，比如超過30萬公里，那么在它膨脹的過程中，其兩端相互遠離的速度就會超過光速。 同樣的道理，宇宙的膨脹也類似這把膨脹的尺子，簡單來講就是，宇宙的持續(xù)膨脹也會導致我們與那些遙遠的天體之間具備相互遠離的“退行速度”，距離越遠，“退行速度”就越快，當達到一定距離時，“退行速度”就會超過光速。
看到這里，你可能會問了，這不是違背了相對論了嗎？其實不然，因為相對論只限制了物質(zhì)在空間中的運動速度，以及信息的傳播速度不能超過光速，而宇宙膨脹導致的“退行速度”，其本質(zhì)則是空間的擴展，所以這并沒有違背相對論。 需要知道的是，當我們觀測宇宙中的天體時，實際上是在接收這些天體發(fā)出的光，所以如果某個天體相對于我們的“退行速度”超過了光速，就意味著它發(fā)出的光在向我們傳播的同時，又會因為宇宙的膨脹而以超光速遠離我們而去，結(jié)果就是：這個天體發(fā)出的光線將永遠無法抵達地球，導致我們無法觀測到它的存在。 由于距離越遠，“退行速度”就越快，因此我們?nèi)祟愒谟钪嬷芯椭荒軌蛴^測到一個有限的范圍，而這個范圍其實就是所謂的“可觀測宇宙”。
重要的是，宇宙的膨脹是持續(xù)的，并沒有任何停止的跡象，這就意味著，“可觀測宇宙”中的天體，其實也在因為宇宙的膨脹逐漸遠離我們而去，隨著時間的推移，它們會距離我們越來越遠，“退行速度”也越來越快，最終消失在可觀測宇宙之外，成為我們再也無法觀測到的存在。 由此可見，人類正在被宇宙慢慢地孤立，盡管這是一個緩慢的過程，但它一直在持續(xù)。 根據(jù)科學家的預測，在遙遠的未來，除了人類所在的“本星系群”（由銀河系、仙女座星系、三角座星系等數(shù)十個星系組成的結(jié)構(gòu)）能夠依靠引力維系在一起之外，其他的星系都將在人類的視野之中消失不見（如果那時還有人類的話）。 |
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