文明將如何在宇宙膨脹中謀求生存

從1999到2012，人類對末日的擔心從未停歇。事實上，只要再等待幾萬億年，宇宙的加速膨脹就會引發能源危機。這聽起來很可怕，我們似乎無力反抗。不過最新的論文指出，先進的文明可能有方法來抵擋光的消失，防止整個文明進入無盡的黑夜。

由於暗能量的存在，宇宙中的空間正在加速擴張。我們目前不用擔心這個問題，但是對於數萬億年後的文明，這是一個令他們頭疼的問題。等到那個時候，銀河系四周的54個星系將以比光還要快的速度離我們而去，我們將再也看不見它們，也無法觸及。

隨著這些星系都離開了我們的視野，文明將陷入巨大的能源危機，如果沒有獲得新星的能力，文明將無法維持生存。先進文明的應對方法，可能正如開拓性的物理學家弗里曼戴森所推測的那樣，通過用太陽能電池板將恒星包裹起來，從而收集能量，這種巨型結構也稱為戴森球。

芝加哥大學的天文學家Dan Hooper在他的新論文中解釋道，先進的文明——無論是我們的後代還是外星智能，都可以積極主動地應對這種威脅。為了對抗由暗能量主導的宇宙，卡爾達肖夫指數所描繪的III型文明——利用所在星系所有能量的文明。可以利用戴森球來收集能量，將這些能量用於把恒星往擴張的反方向推動。這樣做，可以在一切都無法挽救之前，收集到盡可能多的恒星。Hooper在他的論文中提到：

足夠先進的文明，會將最大限度地提高其利用資源的能力，甚至將整個宇宙的能源都收納起來為己所用。因此，未來文明會在永遠無法接觸到其它恒星之前，盡可能地收集它們。為了達到這個目的，他們會在可以遇到的恒星周圍建造戴森球或者類似的結構，並將這些恒星推向文明的中心。恒星在被收集起來後，會受到引力的束縛，使得文明可擴展的空間有了保障。

不過，先進的文明也不能任意地收集恒星，因為不是所有的恒星都適合被利用。Hooper表示，恒星的質量在太陽質量的20%到100%之間是最合適的。比太陽還重的會比較短命，可能在文明將其輸送到目的地之前就已經消亡；比太陽輕太多的，又沒有足夠的能量推動它自身。如果有一個文明，從現在開始收集恒星，並且它有能力以10%光速移動戴森球，那麼它可以創建一個重力集團，約束6500萬光年範圍的物體(銀河系的直徑大約為100光年)。這項大工程，能將未來文明可用的總能量翻上幾千倍。

如果外星智能現在就在進行這項大工程，那麼我們可能會在浩大的宇宙中找尋的一些蛛絲馬跡。我們只需要找出他們推動恒星的方法，看看我們是否能夠檢測到戴森球移動時的光譜特徵。除此之外，我們甚至可以用肉眼看到這些痕跡。

Hooper表示，如果我們發現宇宙中的一片區域無緣無故地丟失了許多中質量的恒星，這可能意味著它們是以前述的方法被捕獲了。

這篇論文是基於一些相當大的假設上的。我們並不知道先進的文明是否能夠收集能源以致這種程度，或者我們對暗能量以及暗能量對宇宙膨脹的影響可能有所誤解。更重要的是，我們不知道先進文明會如何移動戴森球。

Hooper認為，以我們目前的科技水平去猜測移動戴森球的工作機制，就像是一個穴居人在猜測汽車是如何工作的一樣。不過，即使先進文明的工程師們有能力推動戴森球，但是要將恒星加速到預想的速度，還需要很長的一段時間。這一點是那些工程師們要解決的問題。

哈佛大學天文系主任Abraham Loeb對這篇論文抱有反對意見。在他最近的一篇文章《為我們未來的寒冷宇宙保護燃料》中寫道，「我們並沒有任何讓恒星四處移動的技術，……類似太陽的恒星也只能閃耀大約一百億年(從現在開始計算)，並不能讓我們在遙遠的未來保持溫暖。」

幸運的是，人類的未來並不會就此黯淡下去。Loeb表示，先進的文明可以遷徙到資源更為豐富的星系中去，而不是利用類太陽恒星的能量。他寫道，「一個先進的文明不需要像Hooper所說的那樣開始一個巨大的工程。只需要搬到最近的星系當中，並利用那里的資源作為未來生存和發展的保證。離我們最近的星系是處女座，其中心距離我們大約五千萬光年。另一個巨大的星系是後發座，其距離是處女座的六倍。

Loeb表示，先進文明被星系團吸引，就像古代文明向離水源更近的地方定居。一旦在一個足夠大的星系周圍定居，先進文明就可以在恒星之間穿梭，收集能量。就像蝴蝶在花叢之中飛舞一般。他認為，這些自然形成的恒星群，相互之間已經有了引力的束縛，可以免疫宇宙膨脹的影響，以維持文明數萬億年的生存。

無論我們的後代選擇哪種解決方案，如果他們從現在開始能夠再存活數十億年，他們應該會做出一些選擇。宇宙的膨脹在未來一段時間內都不會有很大的威脅，但正如Hooper和Loeb所說的那樣，文明的延續需要一些特別長期的規劃。

本文譯自 gizmodo，由譯者 bakako 基於創作共用協議(BY-NC)發布。