宇宙膨胀还能逆转?天体物理博士:它们能够控制暗能量
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【宇宙膨胀还能逆转?天体物理博士:它们能够控制暗能量】在20世纪30年代，天文学家开始意识到宇宙正处于膨胀状态。到了20世纪90年代，他们发现宇宙正在扩张的速度正在加速，从而产生了“暗能量”的理论。正因为如此，估计在未来1000亿年内，由54个星系(其中含有银河系)组成的本星系群，将会离开可视宇宙的视野范围了。
因此，这些恒星不再能被观测到，且它们的能量也并不能被先进文明使用。对此，来自费米国家加速器实验室(FNAL)，芝加哥大学的天体物理学家DanHooper博士最近进行了一项研究，一个足够先进的文明如何能够利用这些恒星的能量且阻止它们离开视野。
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Dan Hooper博士认为，先进文明或许能够逆转宇宙膨胀。此外，他还提出了人类寻找这种文明迹象的方法。简单地说，暗能量理论认为，空间中充满了一种神秘的无形力量，它抵消了引力并使宇宙加速膨胀。
该理论起源于爱因斯坦的宇宙常数，他把宇宙常数加入到广义相对论中来解释宇宙如何保持静止，而不是处于膨胀或收缩的状态。虽然爱因斯坦的理论被证明是错误的，但由于观测表明宇宙正在膨胀，科学家们重新审视了这个概念，以解释在过去的几十亿年中宇宙膨胀是如何加速的。根据Hooper博士的研究，理论指出暗能量最终将成为主导，宇宙膨胀宇宙的速度以指数增长。
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因宇宙膨胀将使恒星间的距离越来越远，以至于智能物种甚至无法观测到它们，更不用说探索它们或利用它们的能量。Hooper博士认为，宇宙学家在过去的20年里了解到我们的宇宙正在加速膨胀。这意味着，在未来1000亿年左右的时间里，我们现在看到的大部分恒星和星系将永远消失，原则上会超出我们所能到达的任何区域。这将限制未来的高级文明收集能量的能力，从而限制他们可能想要完成的任务。”
除了是FNAL的理论天体物理学小组的负责人之外，Hooper博士还是芝加哥大学天文学和天体物理学系的副教授。因此，他精通于地外智能(ETI)和宇宙演化对智能物种的影响。
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Hooper博士为了解决先进文明如何生存与膨胀宇宙的问题，假定文明处于卡达舍夫等级的第三级(类型III)。以俄罗斯天体物理学家Nikolai Kardashev命名，该等级的文明可以利用银河系的能量。Hooper博士指出，我认为对该问题的理性反应是该类型的文明可以迅速向外扩展，捕捉恒星并将它们运送特定位置，在那里可以投入使用。也有可能使用这些能量来自我生产。
Hooper博士承认这一结论依赖于两个假设:第一，高度发达的文明将试图最大限度地利用可用的能量;第二，我们目前对暗能量的理解和我们未来宇宙膨胀大致是正确的。考虑到这一点，Hooper博士试图使用Dyson球和其他巨型结构计算哪些恒星利用。根据Hooper博士所说，建造非常规的Dyson球，利用从恒星收集的能量将它们推向物种文明的中心。在达到文明中心目的地之前，高质量恒星的演化很可能会超出主星序，而低质量恒星不会产生足够的能量，导致推送失败。
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由于这些原因，Hooper博士得出结论，具有0.2到1个太阳质量的恒星将是最有吸引力的俘获目标。换句话说，像太阳(G型，或黄色矮星)，橙色矮星(K型)和一些M型恒星(红矮星)都适用于第三类文明。Hooper博士指出，有一些限制因素需要考虑:“非常小的恒星通常不能产生足够的能量，以致不能到达文明中心。另一方面，质量非常大的恒星寿命很短，在到达目的地之前会耗尽核燃料。因此，与太阳大小相似(或略小)的恒星是最佳目标。”
基于该型文明速度可达光速的1%-10%，Hooper博士估计他们可将半径大约20到50百万秒差距(大约6520万到1亿6300万光年)中的恒星俘获。考虑他们的年龄为1至50亿年，可俘获1到4个百万秒差距(3260到13046光年)范围内，最大几十个百万秒差距内的恒星。
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Hooper博士的论文还提供了一个框架，说明一个足够先进的文明如何能在宇宙加速中幸存下来，这也为寻找地外智能(SETI)提供了新的可能性。虽然他的研究主要解决了这样一种巨大文明将来会出现的可能性(也许是人类)，但他也承认可能已经存在这种文明。
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