科学家能探测到宇宙的边缘吗（为什么探测不到宇宙有边界）

有没有一种边界是我们永远无法跨越的？

有没有一种边界是我们无论如何努力都无法到达的？

事实证明，即使有了科幻科技，我们也会被困在宇宙的一个有限的口袋里，里面的东西也是有限的。

我们的宇宙有多大？我们能走多远？

如果你看着夜空，你可能会认为它永远在那里，无数的星星在一个又一个无尽的循环中重生和消亡。虽然银河系直径达到20万光年，包含1000亿到4000亿颗恒星，但你认为每年有多少颗恒星在这里诞生？答案是每年大约有三颗新恒星，宇宙中可能存在的恒星中有90%已经诞生了，而我们生活在恒星形成时代的未期。我们正处在宇宙尽头的起点。

正如我们所知，新恒星的形成将继续放缓。并且，事实证明，宇宙正在远离我们。银河系和仙女座星系并不是单独存在的。他们和50多个矮星系，形成了直径约1000万光年的局部空间群。我们的银河社区、数以百计的星系群，就像本星系群一样，组成了线性超星系团，而它本身只是无数超星系团中的一个。总的来说，大约有2万亿个星系构成了当前可观测的宇宙。

不幸的是，即使我们能以光速飞行，我们所能看到的星系中94%已经是我们永远无法到达的了。让我们仔细想想这个数字，它反映的最简单的事实就是：我们有一个极限，有那么多的星系，人类永远无法触及。这有点可怕。为什么所有这些星系都已经遥不可及了？这一切都与宇宙大爆炸有关。我们在这里简化一下，在大爆炸后大约10的36次方秒，年轻的宇宙是一个非常小的能量泡泡。但它并不是完全一致的，它的某些部分比其他部分密度更大，这就造成了巨大的后果。

在一个被称为宇宙膨胀的过程中，可观测的宇宙在几万亿秒内从弹子大小迅速膨胀到几万亿公里。这是如此之快，以至于密度的差异从亚原子距离延伸到星系距离，这就是为什么整个宇宙由密度更多或更少的区域组成。宇宙的小口袋里装满的东西比它们周围的空间多一点。在短暂但强大的膨胀结束后，引力开始试图把一切都拉回一起。在密度更大的口袋里，重力获胜了。

所以随着时间的推移，它们成长为星系群，就像我们今天生活的星系。局域群是我们的宇宙口袋，但在密度较大的口袋之外的更大尺度上，空间的膨胀从未停止。这意味着我们所在的星系群被很多东西包围着，但没有一个结构和星系与我们有引力关系。宇宙越膨胀，我们和其他引力口袋之间的距离就越大。对我们来说更糟。宇宙的膨胀正在加速。我们不知道为什么会这样。我们提出了暗能量的概念。你可以把它想象成一个无形的加速效应。宇宙的膨胀将更详细地解释这些概念。

你只需要知道宇宙膨胀的速度比光速还快。这种膨胀意味着我们周围有—个宇宙视界。它以外的一切相对于我们的运动速度都比光速快。任何经过视界的东西都永远无法挽回，我们再也无法与它互动。在某种意义上，它就像一个黑洞，事件视界，但就在我们周围。我们今天能看到的星系中有94%都已经经过了它，并且永远消失了。等等，如果我们不能和他们互动，我们还能看到他们。我们能够看到东西的方式是通过光。尽管光速是穿越宇宙最快的方式，但从一个地方到另一个地方需要时间。每一秒都有无数星系发出的光穿过地平线到达我们，因为当它们的光被接收时，它们离我们更近。我们看到了他们古老的过去，看到了他们古老的地位。

可观测的宇宙比我们可以相互作用的宇宙要大得多。从某种意义上说，宇宙正在为我们推迟一场伟大的表演，向我们展示那些永远遥不可及的东西。我们不知道这些星系今天是什么样子，我们永远也不会知道。但当它们的光照射到我们的望远镜时，我们将能够观察它们很长一段时间。有趣的是，这意味着目前，可观测宇宙似乎仍在增长，因为越来越多的光从超级遥远的星系释放出来。数十亿年前就在我们面前。尽管如此，总有一天，局域群之外的宇宙空间都会超越我们的宇宙学视界。一旦他们这么做了，他们的光就无法到达我们了。在我们看来，它们会消失在黑暗中。你生命中的每一秒，都有六万颗星星划过地平线。自从你开始看这个文章以来，2200万颗恒星已经永远远离了我们的视线。

但如果可观测宇审的94%都在宇审视界之外。永远消失了。那么从持术上讲，仍有6%是可以观测到的。这仍然是—大堆东西。所有距离我们不到180亿7光年的星系口袋。它们仍在远离我们。但速度足够慢。我们可以物理上到达大它们。虽然每过—秒。这种可能性就会缩小。所有500万光年以外的东西都在远离我们，但离我们最近的星系群后退得最慢。

有一个时间窗口可以跳过星系群。然而，通过这个窗口的挑战是相当极端的，即使是第三类文明，即使以光速，能完成星系群的旅行，离本地群最近的星系口袋将需要1100万年。如果某种超级动力、超级先进的文明接受这个挑战，其潜在的影响范围可能会扩大数十万个星系。尽管随着时间的推移和宇宙的发展，他们将永远分离。可以肯定地说，人类至少不会踏上这段旅程，即使是在遥远的地平线上也不会。对我们来说，本地集团最有可能是我们将成为其中一员的最大结构。仅仅是在恒星之间旅行就会是—项史诗级的成就。

如果我们能殖民我们的宇宙后院，我们就已经取得了惊人的成功，可观测宇审的0.0000001%暗能量将宇宙的其他部分推离我们。本地集团将变得更小。它所有大小的星系将在几十亿年后合并在一起，形成一个巨大的椭圆星系，它的名字不是最初的银河系。这个过程甚至可能会将巨大的气体云粉碎在一起，并在一段时间内引发形成新的恒星。

一旦发生这种情况，本地组织以外的任何信息都不会再传到我们这里。当他们远眺空旷的空间时，他们只会看到更多的空虚和黑暗。他们看不到宇宙背景辐射，也无法了解宇宙大爆炸。他们可能不知道我们今天所知道的，宇宙膨胀的本质何时开始，如何结束。他们可能认为宇宙是静止的，永恒的。最后剧情将会是黑暗中的小岛慢慢变得越来越暗。尽管小岛上只有一万亿颗明星，但当地的集团肯定是一个足够大的游乐场，足够娱乐人类一段时间。

毕竟，我们还没有弄清楚如何离开太阳系。我们至少有数百亿年的时间来探索我们的银河系。我们有难以置信的幸运存在于一个完美的时间点，不仅看到了我们的未来，也看到了我们最遥远的过去。仅仅是通过仰望明亮的天空。