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前往宇宙邊緣能看到什麽

2024-10-10科學
如果有一天我們的技術能夠抵達宇宙邊緣,那將會面臨諸多致命挑戰。宇宙邊緣究竟有多遠?邊緣之外又藏著什麽呢?讓我們一同探索。

假設你擁有無限壽命,作為美國國家航空暨太空總署誌願者投身太空探索。你來到佛羅裏達的約翰F甘迺迪航天中心,總統與你握手,觀眾熱情歡呼。你獲得無限燃料補給,開啟旅程。

首先進入外太空,大氣層並非突然消失,而是逐漸稀薄,海拔 100 公裏處的卡門線是傳統大氣層邊界,你在短短 4 分鐘內到達這裏,但此後對空間和方向的感知會變化,失重狀態會引起肌肉萎縮、體內液體流動改變和血液迴圈問題。好在訓練課程讓你學會應對不適,此時可欣賞太空俯瞰家園的壯麗美景,但可能被脈動噪音和傳感器雜音打破寧靜,同時發現放射線指示器迅速上升。飛船升至 4000 公裏高度進入範艾倫放射線帶,這裏有高濃度帶電粒子,需盡快穿過,而飛行 13000 公裏後還有更大更強的放射線帶等著你,必須加速。

飛船遠離地球,穿過火星、木星等太陽系行星軌域,下一個邊界是日球層,這是太陽周圍的星際空間,旅行者 1 號探測器用 35 年才到達。日球層類似星際瓦斯泡泡,被太陽風充滿,太陽風可延伸至冥王星之外。穿越日球層後是星際瓦斯、塵埃和帶電粒子的流動,主要危險是太陽風與這些物質碰撞產生的沖擊波,此時確保飛船冷卻系統不出故障至關重要,邊界區域溫度高達 7000 克耳文。
進入星際空間後極其黑暗,要獨自面對焦慮思緒,飛行近 300 年,期間地球上已歷經多代更叠。這時,一個奇怪的外星探測器樣物體出現,原來是旅行者 2 號探測器。接著來到奧爾特雲,這是環繞太陽系的冰狀小行星帶,超出太陽磁場影響力,由冰彗星構成,飛船面臨新威脅,日球層中的能量流和磁場可能導致電子裝置失靈,進入奧爾特雲後需手動操控飛船穿梭在彗星之間。
如果成功穿越,可看到完整銀河系,其中充滿伽瑪射線爆發、塵埃雲和黑洞,銀河系中心的人馬座 A * 品質巨大,不小心接觸其重力場會讓飛船暴露在高溫和伽瑪射線放射線中,幸運的是奈米機器人修復了導航系統可避開黑洞。
穿越銀河系邊緣後挑戰更多,首先穿越仙女座星系,即使以光速接近,地球上的人也要等很久才能收到訊號。還可能面臨迷失太空效應,心理學家認為不是所有太空人都能接受再也看不到家園的事實。此外,飛船可能因經過球狀星團而經歷亂流,仙女座星系中有很多星團,接近可能影響飛船軌跡。
離開本星系群進入拉尼亞凱亞超星系團,這裏有 10 萬個星系,危險性是銀河系的 10 萬倍,範圍橫跨 5.2 億光年,最危險的是活躍星系核,其釋放的高強度放射線比之前的危險都致命。
飛向宇宙邊緣需要多久是個問題,至今科學家仍在爭論宇宙邊緣是否存在。宇宙可能是無限的,也可能存在邊緣,天空的黑暗證明宇宙並非永恒存在,還有科學家認為宇宙波可幫助確定宇宙邊界。一些研究人員假設宇宙形狀像甜甜圈,但新研究發現宇宙不對稱,邊界可能在另一個方向。
繼續航行中飛船可能撞上透明 「墻」,突破宇宙邊緣後,關於邊緣之外有多種猜測,可能是絕對虛無,也可能是多重宇宙的一部份,有其他宇宙存在獨特生命形式,但因距離遙遠難以看見。平行宇宙理論認為宇宙有很多氣泡,每個氣泡是宇宙的復制品,史帝芬霍金也支持平行宇宙假設,宇宙遺跡放射線冷點可能是平行宇宙的銘印。
愛因史坦十字現象有望幫助破解暗物質謎團,當巨大天體位於我們和遙遠星系之間時,會彎曲和扭曲光線,形成愛因史坦十字,這是重力透鏡現象,還能放大光線,為研究暗物質提供手段,也能幫助測量宇宙膨脹速度和檢驗暗能量理論,還可能幫助發現系外行星,解開更多宇宙未解之謎。