互动科普

当暗能量加速宇宙膨胀时，文明可能会迁移到丰富的星系团之中

导语：随着宇宙的不断膨胀，似乎每个星系都成了茫茫宇宙间的孤岛。我们应该寻找怎么样的燃料从而使我们的文明度过阴冷的宇宙时期呢？

密集星系团 RXC J0232.2-4420，图片由哈勃太空望远镜拍摄。

（图片来源：ESA, Hubble and NASA, RELICS）

宇宙的加速膨胀将资源以持续增长的速度从我们身边推远。一旦宇宙的年龄再增加十倍，我们所在的星系群外的所有恒星都没法接近我们，因为它们的后退速度会超过光速。我们能够做些什么来避免宇宙如此的命运呢？

吸取伊索寓言“蚂蚁和蚱蜢”这个故事的教训，在为时未晚前谨慎地尽可能去收集燃料，以便我们能在正等着我们的寒冷宇宙冬天中保持温暖。此外，尽可能多的驻留在那些能和我们分享技术的外星文明周围，与它们相互陪伴对我们而言是有益的。也正因为这样的原因，动物们聚集在一块儿时会感到力量强大。

在写完几篇关于我们预期在长远未来会发生的，有些令人沮丧的宇宙隔离的论文后（它们无处不在），我于2001年收到了Freeman Dyson发来的一封乐观的电子邮件，他建议我考虑一个庞大的“宇宙工程”项目，在这个项目中，我们（与任何邻近文明合作，如果它们存在并同意合作的话）将会把物质从我们周围的一个大规模区域集中成一个足够小的体积，这样它就会受到自身引力的约束，而不会和宇宙的其他部分一起膨胀。

最近，Dan Hooper讨论出一个相似的主意，他主张利用来自类日恒星的能量，将它们聚集在数千万光年之内。不幸的是，较小的恒星不能够产生足够的能量以足够快的速度穿过这样一段距离。但这种方法还存在其他的限制。首先，我们不知道有什么技术能够让恒星四处移动，而且大多类日恒星仅仅能够发光约100亿年（大约是宇宙现在的年龄），也不能作为核炉，使我们在遥远的未来保持温暖。

好在自然母亲对我们还是仁慈的，因为它自发地产生了与我们想用人工方法收集的数量相近的大量燃料。早期宇宙原始的密度扰动导致了数千万光年大的区域的引力坍缩，将其中所有物质聚集成星系团——每个星系团都包含相当于一千个银河系的星系。

因此，一个先进的文明并不需要像Dyson和Hooper所建议的那样，启动一个大的建设工程，只需要将它们自己推到最近的星系团，并利用星系资源作为未来繁荣的燃料。离我们最近的星系团是室女座，它的中心在五千万光年外。另一个巨大的星团，Coma，则更有其六倍之遥。

因为上述的原因，在最近的宇宙历史中，所有的先进文明可能都在向星系团迁移，类似古文明向河流或湖泊迁徙一样。一旦定居在星团，一个文明就可以从一颗星跳到另外一颗星从而获得它们的能量输出，就像蝴蝶在花朵上飞舞，寻找花蜜一样。

自然产生的星团的另一个好处是，它们包含了各种质量的恒星，就像一个从环境中收集一切的宇宙袋子。最普通的恒星质量只有太阳的十分之一，但是由于燃烧燃料的速度很慢，它们的发光时间预计会长一千倍。因此，它们能在未来的十万亿年间维持一个文明的温暖。以半人马座比邻星或TRAPPIST-1形式出现的矮行星就是最近的例子，我们已知它们周围有宜居的地球大小的行星绕转，这暗示这些丰富的恒星为以液态水的文明提供的诱人的停靠点。

这儿有许多先进文明吗？只要这些文明不要过快的毁灭自己（在这种情况下，达尔文进化论会青睐那些足够聪明的物种从而维持生命），宇宙就会低调地给出肯定答案。当它们的宇宙飞船集体飞向星系团聚集的时候，我们能看到它们穿越宇宙网，长途旅行的迹象吗？可能不会，除非它们产生强大的可在庞大的宇宙规模中探测到的光信标（用于通过光塔推进和通讯）。

一些幸运的文明诞生于星团中，继承了周围的资源从而不需要旅行迁徙。还有其他人能开发出让它们快速达到最近的星系团的技术吗？为了在宇宙的年龄范围中穿越一亿光年，它们的宇宙飞船需要超过光速的百分之一。

这比我们文明迄今为止发射到太空的所有化学火箭的速度都要快上一百多倍。Starshot倡议是首个资金充裕的尝试，目的在于开发一种技术从而将航天器推进到光速的一个重要阶段。如果成功，我们的文明或许可以考虑去室女座或Coma星系团来场未来旅行。

这将是令人影响深刻的一项长期规划壮举。当看着数十亿年前的相册时，我们的后代可能会追忆他们在银河系度过的数千年的早期技术文明。到那时，这个出生的地点将会以越来越快的速度离他们远去，直到它的图像永远冻结并永远消失。

作者简介

Abraham Loeb

Abraham Loeb是哈佛大学天文系的主席，哈佛黑洞计划的创始主任以及Harvard-Smithsonian天体物理中心理论与计算研究所的主任，此外，他还担任了 Breakthrough Starshot项目的咨询委员会主席。

翻译：蒋静；审校：潘燕婷

原文链接：https://blogs.scientificamerican.com/observations/finding-fuel-for-our-frigid-cosmic-future/