如果几十亿年后智慧生命重现太阳系,他们可能不清楚宇宙怎么起源
2024-11-21 18:17:41 阅客
科学中最大的风险之一就是因为有限的数据而得出错误的结论。由于我们无法精确地观察所有事物,因此只能依赖观察结果来推断。然而,如果我们缺少得出正确结论的关键信息,这将极大影响未来,尤其是涉及宇宙大爆炸的探讨时。
设想在数十亿年后的未来,太阳系内有新的智慧生命出现,那时星空中仅余几个光点。这些生物可能会提出与我们现在截然不同的宇宙理论,这很可能是错误的。历史曾经展现出完全不同的景象,那我们为什么自信当前的观察能给我们提供正确的理论呢?从几百亿年后的视角来看,又会发现什么样的宇宙?
未来天空仍会有数千亿颗恒星,那时的智慧生物可以用和我们今天相似的望远镜观测它们。然而,一些细节会改变:尘埃和中性气体减少、出现更多较古老且色泽偏红的恒星、恒星形成的活跃区域大幅减少、恒星分布由银河系的盘状转变为椭圆形态。
这些变化主要是因为未来40至70亿年间,银河系将与仙女座星系合并。最终,本星系群中的众多星系将融合为一个。在这些大型合并事件中,形成大量新恒星的同时也会耗尽星系内的绝大部分气体和尘埃,这种情况下会产生所谓的星爆现象。
很快,这些中性原子坍缩形成恒星,但最大质量的恒星寿命很短,几亿年后它们会消失,留下类似太阳的恒星和一些光芒黯淡的低质量恒星。数百亿年后,只剩下更暗的红矮星。尽管它们更黯,但尘埃消失后,它们的光芒不会再被遮挡。
到那时,我们的星系已成为一个巨大的椭圆星系“银河-仙女星系”。在遥远的未来中,其他星系由于宇宙在暗能量驱动下的加速膨胀,将远离我们,甚至不再能被观察到。当前距离我们最近的非本星系群的星系约有1000万光年,但随着宇宙膨胀,这个距离会不断增加。
当宇宙年龄达到现在的两倍时,那些星系距离我们也将翻倍。若宇宙年龄达到三倍,距离将达四倍。当宇宙年龄为四倍时,距离变为八倍。大约1000亿年后,最近的星系距离将远达10亿光年,宇宙加速膨胀令我们显得更加孤独。
那时宇宙微波背景的特征将消失。目前,每立方厘米仍有数百个接近绝对零度的光子。随着宇宙膨胀,这些光子的密度和能量减少。1000亿年后,每立方厘米光子数量将不足一个,宇宙背景辐射将从微波移至无线电波。若没有对超远星系和极度微弱无线电背景的认知,未来的智慧文明将无法发现宇宙大爆炸的踪影。
在这样一个星系中,他们或许认为就是宇宙的全部,看不到其他存在。如果没有能证明外界存在的线索,他们不会有动机去探索更遥远的领域,去寻找如今距我们最近的星系。
如果没有注意到宇宙的膨胀,他们也不会想到宇宙大爆炸的残留痕迹。只因为星系“银河-仙女星系”的存在,他们或许能发现暗物质,但仅限于此。除非能探测到遥远宇宙的极微弱信号,否则他们可能会相信宇宙处于稳恒态。
他们可能质疑,星系的起源究竟为何?为何只有他们的存在?组成长寿恒星的物质来自何处?为何年轻蓝星数量稀少?如果没有宇宙膨胀、大爆炸以及银河系外证据的支持,即使不是永恒不变,他们也会在岁月长河中得出错误结论。经历无数搜索后仍一无所得,他们最终可能接受,宇宙中只有他们的星系和恒星,在无尽黑暗中独自存在。
科学理论的有效性提醒我们,它们需要不断被验证和改进。发现的过程在于可测量和可观察的边缘。没有探索全新的视野,我们无法揭开宇宙的深刻真理。我们已经取得了很多成就,但前路仍然漫长。为了揭开宇宙的奥秘,我们必须在任何可能的地方探寻和学习。