人類太空旅行的極限在哪裡？

有我們無法逾越的邊界嗎？有那種不管怎麼努力我們永遠也無法到達的地方嗎？實際上，確實有這樣的地方。即便利用科幻 小說中的技術，我們還是會受困於宇宙的死胡同里。

怎麼會這樣呢？而我們究竟可以走多遠呢？

我們生活在銀河系的一個寧靜的旋臂之中，銀河系是一個中等大小的螺旋星系，跨度約10萬光年，它的組成包括數十億顆恆 星、氣體雲、暗物質、黑洞、中子星以及行星，而在銀河系中心有一個超大質量黑洞。從遠處望去，我們的星系似乎很稠密，但事實 上，它的大部分是由空的空間所組成。憑藉我們當前的技術，將人類送至最近的恆星就需要花費數千年。因此，我們的星系是相當之 大。

銀河系想像圖

不過，銀河系並不孤獨。連同仙女座星系一起，周圍有超過50個矮星系，它們是「本星系群」的一部分，本星系 群是一個直徑約一千萬光年的空間區域。這是「Laniakea超星系團」的數百個星系群之一，而Laniakea超星系團又是數百 萬個超星系團之一，這構成了可觀測宇宙。

現在，假設我們有一個美好的未來，人類變成了Ⅲ型文明（這是根據天文學家卡爾達舍夫提出的宇宙文明等級，Ⅲ型文明即 星系文明，該文明可以利用銀河系系統的能源而為其所用），而沒被外星人所毀滅，並且開發出基於我們目前對物理學的理解的星際旅行。

在這種最好的情況下，我們究竟能走多遠呢？

實際上，只有本星系群，這是人類所能到達的最龐大的結構。雖然它確實巨大，但是本星系群僅占可觀測宇宙的 0.00000000001%。讓我們來稍微沉思一下這個數字……我們被限制於可觀測宇宙的千億分之一的空間中。一個簡單的事 實是，對於我們而言實際上是有極限的，而宇宙有那麼多地方我們永遠也無法觸及，這想想就有點令人不寒而慄 ……

宇宙的尺度

為什麼我們無法走得更遠？

這一切都與宇宙的空無有關。空無的空間並不是空無的，而是有其固有能量，這就是所謂的「量子漲落（quantum fluctuations）」。在更小的尺度上，有不斷運動的粒子和反粒子成對出現並湮滅。你可以把這種量子真空想像成冒泡的地方 ：一個擁有高密度以及低密度的區域。

現在，讓我們回溯到138億年之前，那時宇宙是空無的。在宇宙大爆炸之後，出現一個被稱為宇宙暴漲的事件，可觀測宇宙 的範圍在幾分之一秒內從一顆彈珠的大小膨脹至數萬億公里。這種突然的宇宙拉伸是如此快速並且極端，所有這些量子漲落也被拉伸 ，還有亞原子距離變成了星系的距離，以及高密度和低密度的區域。

在暴漲之後，引力開始把萬物拉回一起。在大尺度上，這種膨脹太過於快速且強大而無法抵抗，但在較小的尺度上，引力占 據上風。所以，隨著時間的推移，宇宙中密度較大的區域成長為星系群，類似於我們現在所生活的地方。只有在本星系群之中的物質 才受制於引力。

但這有什麼問題呢？我們為什麼無法旅行至臨近的星系群呢？

這是因為暗能量使一切複雜化了。大約60億年前，暗能量主宰了宇宙。基本上，暗能量是一種無形的力或影響，它導致並加 速宇宙的膨脹。我們不知道暗能量是什麼，但我們可以清楚地觀測其影響。在早期宇宙中，本星系群周圍有較大的冷點，它們成長為 包含數千星系的星系團。我們被很多物質圍繞著，但沒有一個本星系群之外的這些結構和星系對我們有引力的影響。所以，宇宙越膨 脹，不同星系群之間的距離就會變得越大。隨著時間的推移，暗能量會驅使宇宙的其餘部分遠離我們而去，導致其他星系團、星系和 星系群最終變得遙不可及。

離我們最近的星系群已是在數百萬光年之外了，但它們都以一個我們永遠也無法企及的速度在遠離我們而去。我們可以離開 本星系群，然後飛越茫茫星系際空間，但我們永遠也無法到達任何地方。

雖然星系群間越來越疏遠，但本星系群會變得更加緊密束縛，並在數十億年內合并在一起，形成一個叫做 「Milkdromeda」的巨橢圓星系。

銀河系與仙女座星系將在幾十億年之後融合

但事情還會變得更加令人絕望：在某個可預見的未來，本星系群之外的星系將變得非常遙遠，它們將很難被探測到，只有少 量的光子可以到達我們這裡，大部分光子的波長會變得長到無法探測。一旦如此，本星系群之外的信息就無法傳遞到我們這裡。宇宙 會從視野中消退，宇宙會變得永遠從任何角度看起來都是黑暗與空無。

降生在遙遠未來的Milkdromeda人會認為整個宇宙中只有自己的星系而已。當他們遠望空無的空間，他們只會看到更多的空 無與黑暗，他們將無法看到宇宙背景輻射，他們將無法知曉宇宙大爆炸。他們將無法知曉我們今天所知曉的東西：宇宙膨脹的本質、 宇宙的起源以及它將如何終結。他們會認為宇宙是靜態且永恆的。Milkdromeda將是一座在黑暗中的孤島，慢慢暗淡。

70億年後，銀河系與 仙女座星系將在幾十億年之後融合形成一個叫做「Milkdromeda」的巨橢圓星系

但儘管如此，本星系群仍有數以萬億計的恆星，這對於人類來說已經夠大了。畢竟，我們現在仍然沒有辦法離開我們的太陽 系，我們還有幾十億年的時間來探索我們的銀河系。我們有著難以置信的運氣存在於如此完美的時刻，因為我們不但能看到未來，而 且還能看到最遙遠的過去。即使本星系群被孤立，我們仍可像現在一樣感知到整個宇宙的雄偉與壯美。

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