你我皆星尘——《给忙碌者的天体物理学》

这周正值十一假期，利用长假旅游很好，说明一个人对外界充满好奇。哪怕只是不断赶路，到一处自拍几张发个朋友圈算数，也说明这个人对他以陌生环境为背景的自拍会吸引到多少人点赞很好奇。排除在社交平台获得点赞这样的低级趣味，出门旅游究竟是想收获什么呢？至少能长见识吧。所谓长见识，其实是为了撑开格局。比如，我在重庆生活久了，去了一次珠穆朗玛峰，才知道什么叫高山，我对山高的尺度不再停留在缙云山；我听说佛系青年这个词很久了，去了一次白马寺，才领略了什么是佛教，不再是一个只知道华岩寺和少林寺的人。

但仅知道这些是远远不够的，当我登上珠穆朗玛峰，第一时间——当然是自拍，拍完呢？是赶紧说两句“这山真高啊、这山真高啊”？不是，我想问为什么珠峰只能这么高（因为地球引力不允许更高，再高就会压塌，火星引力不如地球，所以火星上的山最高可达2万米）。而对于直径是13万公里的球体——地球来说，一座不到10公里的山，就像台球上的一粒微尘，根本不影响我们对其光滑表面的认知。当我来到中土佛教第一寺——白马寺，不是赶紧和佛祖进行利益交换——磕头烧香换得佛祖保佑，而是从白马寺的历史想到两千多年来这片土地上为什么会频繁出现灭佛运动（因为拆除寺庙使国库有了钱和军队有了兵源）。

这两个例子就是我所理解的撑开格局——从时间和空间两个维度展开。历史学能提升我们时间维度的认知，而天文学则能同时提升时间和空间维度的认知。论时间，你我身上的每一个原子，都可以追溯到133亿年前宇宙大爆炸；论空间，我们只是在这个宇宙的一个平凡角落（室女超星系团的外围），一个平凡星系（银河系）中，一块平凡的区域（猎户旋臂）上，一颗平凡的恒星（太阳）旁边……注意，是这个宇宙，到底有没有多个宇宙，有多少宇宙，最负责任的回答是——不知道。

当然，科普天文学并非为了在别人感动于大好河山之际泼冷水，赢得智力优越感。学习天文学，恰恰是为了懂得谦卑。

这本《给忙碌者的天体物理学 》是著名天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森的新作，他更著名的身份则是科普达人，有个拍得特别漂亮的系列纪录片叫《宇宙》就是他主持的。

140亿年前（书中为140亿年，如今准确的数据应该是133亿年），已知宇宙所有的空间、所有的物质、所有的能量，都包含在一个极小极小的尺度之内，比这句话末尾的句号的一万亿分之一还要小。那是一个致密的奇点。

首先是引力逐渐分离出来，其它三种自然力仍然统一。随着时间达到10的-35次方秒，宇宙继续膨胀，稀释了所有曾集中的能量，刚才还保持统一的作用力分裂成“弱电力”和“强核力”，后来弱电力分裂成电磁力和“弱核力”，于是未吃宇宙架构的四种作用力就全都登场了：决定放射性衰变的弱核力，把原子核束缚起来的强核力，使得分子结合在一起的电磁力，把大团物质聚集在一起的引力。

在强核力和弱电力分道扬镳之前、之中、之后这段极短的时间里，宇宙变成了由夸克、轻子和它们的反物质兄弟——还有承担它们相互作用力的玻色子——共同组成的一大锅沸汤。强有力的理论证据表明，在极早期宇宙中的一段时间，某种作用力分离之时，赋予了宇宙一种非同寻常的不对称性， 其中物质粒子的数量略微超过反物质粒子：比例为十亿零一比十亿。

夸克开始形成中子和强子， 而上面所说的那个令人困扰的微小的“物质-反物质不对称性”到了强子中。请注意这个几乎可以忽略的比例，按道理一个物质粒子和一个反物质粒子会湮灭，正因为每十亿多出来的那么一个物质粒子，构成了后来宇宙中物质集合体，比如星系、恒星、行星、玫瑰、奶牛、你和我……

宇宙尺度已经增长到了几光年（1光年约10万亿千米），大约相当于从太阳到离它最近的恒星的距离。随着宇宙继续降温，降到1亿开尔文以下时，质子与质子当然还有中子发生融合形成原子核，孵化出一个婴儿宇宙，其中90％的原子核是氢，10％是氦，还有微量的氘（重氢）、氚（超重氢）和锂。

在这漫长的时光里，宇宙温度仍然足够高，高能电子可以自由地在光子之间漫游，就像来回击球一样不断地吸收和发射光子，发生相互作用。但是，当宇宙温度低于3000开尔文（大约是太阳表面温度的一半）时，这种自由自在就戛然而止了，所有的自由电子都跟原子核发生了结合。它们的联姻留下了无处不在的可见光，不仅为那一刻天空中的所有物质留下了永远的印记，也宣告了原初宇宙粒子和原子的形成过程已经完成。

宇宙继续膨胀并冷却，这时物质因为引力作用聚集成团，形成了我们所称的星系，数量近1000亿。每个星系都含有几千亿颗恒星，恒星核心发生着热核聚变。那些质量超过太阳数十倍的恒星，其核心具有足够高的压力和温度，从而制造了比氢要重的几十种元素，正是基于这些元素，才构成了行星，为生命勃发提供了场所。

在宇宙的一个平凡角落（室女超星系团的外围），一个平凡的星系（银河系）中，一块平凡的区域（猎户旋臂）上，一颗平凡的恒星（太阳）诞生了。从其中形成太阳的气体云包含了足够多的重元素，凝聚生成了一系列相互绕转的天体，其中包括几颗岩石行星和气态行星、数以万计的小行星和数十亿颗彗星。在最初的几亿年里，在轨道上残留的横冲直撞的大量碎片被吸积到更大的天体上。随着在太阳系中留下来的可吸积物质越来越少，行星表面开始冷却。一颗离太阳位置刚刚好的行星逐渐形成。如果它离太阳更近，海洋就会被蒸发掉；如果离得更远，海洋就会结冰。无论哪种情况，这颗行星都不会诞生生命。这颗行星，就是地球。

到了此处，恐怕任何人都忍不住想问，宇宙开始之前是怎么回事？为什么会有宇宙大爆炸？谁提供了那个源动力？非常负责任地告诉你：不知道。这个世界如今没有任何人知道。谁说谁知道，那一定是忽悠人。

如今，我们只知道，我们身体里的每一个原子都可以追溯到宇宙大爆炸，以及50多亿年前发生爆炸的大质量恒星里的核聚变。

我们是获得了生命的星尘，然后被宇宙赋予了发现自我的使命——而我们的旅程才刚刚开始。

13亿年前，遥远的宇宙深处，质量分别相当于太阳的29倍和36倍的黑洞合并，变成了质量相当于太阳的62倍的大黑洞，剩下的差不多3倍的太阳质量全部转化成了能量——相当于突然增加了10的21次方个太阳。

那时，地球上还是单细胞生物的天下。那些能量的涟漪向各个方向荡漾开去，过了8亿年，地球上才进化出复杂的生命，包括花朵、恐龙和飞行生物，还有一个哺乳动物的脊椎动物分支。

直到最近一万年，那个分支中灵长类的一个分支，发生了一种促使语言产生的基因突变，，从此，那个分支——智人——将发明农业、文明、哲学、艺术和科学。而智人里一位20世纪的科学家将从他的大脑中发明相对论，并预言那个能量——引力波的存在。

在这个人预言整整一个世纪之后，在宇宙中旅行了13亿年的引力波，终于到达了地球，并被人类的科学技术成功地捕获。百年前的预言终于被证实。 这个猛人，就是爱因斯坦。

而这一切的根基，是什么呢，就是物理定律在宇宙普遍适用，元素周期表也已经清晰呈现了宇宙的物质。由此我们可以得出一些有趣的洞见：比如，遇到外星人，我们肯定不可能用中文英文交流，你想和他握手可能会被解读为是攻击性行为，但你说光速恒定、说万有引力定律，就可以接着讨论。又如，外星生物大概率和地球生命一样是碳基生物，因为宇宙中碳最适合组合成稳定的大分子，同时它又特别特别多。

在大的漩涡星系之间是矮星系、类星体，比如我们银河系最近的星系位于200万光年之外，在历史上被称为仙女大星云，在某种程度上说是银河系的一个更大、更明亮的孪生兄弟。而麦哲伦星系就是银河系周边的矮星系。在所有曾被可靠地调查过的空间区域里，矮星系的数量要比大星系多得多，比例超过10比1。 在星系团的高密度环境中，两个或两个以上的大星系经常发生碰撞，留下的是一场大混乱。

行星之间比较空旷，如果把太阳系比作一个球体，那么太阳、所有行星以及它们的卫星所占据的体积只占这个球体的万亿分之一略多一点儿。但行星之间的太空并非空无一物，而是包含各种形式的大石块儿、小石块儿、冰球、尘埃、带电粒子流，还有远航的太空飞船。太空里还遍布着巨大的引力场和磁场。地球在轨道上的运行速度是每秒30千米，每天能扫到数百吨的流星体——其中大部分还没有一粒沙子大。流星体冲进大气层时由于能量极高，以至于几乎全部刚一接触就气化了，随即在地球上层大气中燃烧殆尽。我们地球上的这些脆弱物种，有赖于这层大气保护罩才得以生存演化。 月球，很可能就是一颗游荡的火星大小的原行星与地球任性碰撞的后果。

特别要提一下木星，它以其强大的引力场拦住了许多彗星的去路，否则它们将会在内太阳系肆虐。木星充当了地球的引力盾牌，就像一个魁梧的壮汉，让地球拥有了长期（数亿年）的相对和平和安宁。没有木星的保护，地球上的生物将很难进化成有趣的复杂生命，并且总是会生活在毁灭性撞击带来的灭绝危机之中。

其实，星系之间（也包括之中）的真空里最奇异的事情是，它是虚粒子的沸腾海洋——无法探测的物质和反物质对突然出现又消失。这一奇特的量子物理学预言被称为“真空能量”，它表现为向外的压力，作用与引力相反，在完全没有物质的情况下也依然蓬勃发展。正在加速的宇宙（暗能量能力的展现），可能就是被这种真空能量驱动的。

根据万有引力，我们知道距离越远引力越小，那么在每个星系边缘的星体轨道速度应该随着距离增加而下降，但实际观测结果是仍然很快。是牛顿定律和广义相对论错了吗？

牛顿定律和广义相对论没有错，错了就惨了，整个物理学的根基崩塌，那个破坏力，无法想象。其实，在每个旋涡星系远远超出可见边缘的那些遥远区域，存在某种形式的暗物质。在整个宇宙中，平均而言，暗物质的引力大约是所有可见物质总引力的6倍。

暗物质的效应是真实存在的。我们只是不知道暗物质是什么。暗物质似乎不通过强核力相互作用，所以它不能形成原子核。它还没有被发现通过弱核力进行相互作用，而甚至是难以捉摸的中微子也存在弱相互作用。它似乎并没有与电磁力相互作用，所以它不会产生分子，也不会聚集成致密的暗物质球。它既不吸收、发射光，也不反射或散射光。正如我们从一开始就知道的，暗物质确实会施加引力，而普通物质对此会产生响应。但仅此而已。经过这么多年，我们还没有发现它能做什么别的事情。 现在，我们只能满足于把暗物质作为一个陌生的、隐形的朋友来对待，在宇宙需要我们召唤它的时候请它施以援手。

爱因斯坦的广义相对论没有错，但爱因斯坦也犯过错，大错，一个有些憋屈的大错。当年，我佛爱因斯坦就想，一个不稳定的静态宇宙，应该存在一种和万有引力相对于的“反引力”，于是他提出了一个宇宙常数——Λ，并写到了广义相对论方程式之中。

后来，研究发现，宇宙并非静态的，而是宇宙在膨胀。爱因斯坦于是抛弃了这个宇宙常数，还说这是自己犯过的最大的错误。 没过多久，大家才发现，爱因斯坦犯过的最大的错误，就是他放弃了宇宙常数。 越来越多的证据表明，越遥远的星系，与银河系相对退行的速度就越快。也就是，那个“反引力”不仅存在，而且随着真空的增长，宇宙中物质和（我们熟悉的）能量密度逐渐减小，而Λ对宇宙状态的相对影响变得更大。

Λ突然获得了一个物理实相，于是它需要一个名字，所以“暗能量”登上了宇宙戏剧舞台的中央。这个名字非常恰当地体现了它的神秘，又体现了我们对其成因的无知。 迄今为止最精确的测量结果显示，暗能量是宇宙中最主要的东西——它才是宇宙的主角，目前占据了所有质量-能量的68％，暗物质占了27％——配角，一般物质仅占5％——我们就在这5%里面。

由于暗能量导致宇宙加速膨胀，那么，任何没有被银河系束缚在附近的东西都将以越来越快的速度退行，成为时空结构加速膨胀的一部分。如今在夜空中可见的遥远的星系，最终将会消失在可以企及的视野之外，而它们离我们远去的速度比光速还要快。 再过大约一万亿年，居住在我们银河系里的所有人可能根本就不知道还有其他星系存在。我们的可观测宇宙将只包括一个由邻近的长寿恒星组成的系统。在这繁星满天的黑夜之外，还会有无尽的虚空——那是深空黑暗的脸庞。

暗能量是宇宙的基本属性，它最终将会削弱人类后代理解未来宇宙的能力。

书中较少了几种发现类地行星的方法，今后星际移民就靠它了。

1监视恒星，看它们是否定期地晃动。一颗恒星的周期性晃动暴露了它周围行星的存在。与大多数人的想法不一样，行星不是简单地绕其主星公转，而是和它的主星围绕着它们共同的质心一起转动，行星越大，恒星晃动的幅度就越大，当你分析恒星的光谱时就可以更容易地做出预测。

3对行星大气进行化学分析，宇宙化学依赖于光谱学——通过光谱仪分析光。如果一个星球上充满了动植物，它的大气层将富含生物标记，也就是生命的光谱证据。无论这种标志物是来源于生物（由某种或所有生命形式产生）、人类活动（由广义的智人物种产生），还是科技（由技术产生），这些证据都将难以隐藏。

但以上办法都存在一些缺陷，综合验证得出的证据会更有力。第一颗太阳系外行星是在1995年被发现的，如今已经上升到3000颗，大多数是在银河系里太阳系附近的一小块儿区域里发现的。所以，系外行星的数量应该还有很多。毕竟，我们的星系有超过1000亿颗恒星，而已知的宇宙蕴藏着数千亿个星系。 据推测，仅在银河系就有多达400亿颗类地行星。

有人说，研究天文学引发了人们最强烈的渺小感和无意义感。作者不赞同这样的观点，反而，他觉得充满力量和激情。人脑只有1400克重，而它产生的思维活动却能让我们找到我们在宇宙中的位置，这让我感到自己很强大。很多人其实误读了大自然。出于一种毫无道理的自大，首先源于对所谓意义的幻想，另一方面“人是万物之灵长，宇宙之精华”的文化假设也助长了这种自负。

研究天文学，让我们认识到人类并非空间和时间的主人，而是作为一个伟大的宇宙存在链的参与者，与现存的和已灭绝的物种都有直接遗传联系，而且可以追溯到近40亿年前地球上最早的单细胞生命。

也许你认为：我们比细菌更聪明。是的，我们比任何曾经在地球上奔跑、爬行或匍匐的其他生物都更聪明。但我们有多聪明呢？我们比最聪明的黑猩猩好得多——但它们的遗传特征与我们的差异微乎其微。貌似一个巨大的基因鸿沟将我们和我们在动物王国中最近的亲戚分隔开来，我们就可以理直气壮地赞颂我们的聪明才智。

其实，我们与自然的其余部分是一个整体，我们的位置既不高于也不低于自然，而是属于自然。对数量、尺度和规模做简单的对比就可以很好地消除人类的自负。

一个250毫升杯子里的水分子的数目，比世界上所有海洋里的水按杯计算的数目还要多。这一杯水里的分子数目之多，能够匀出1500个分子到世界上的每一杯水中。无可回避的是：你刚才喝的一些水曾流经过孔子、苏格拉底、成吉思汗和圣女贞德的肾脏。

你每一次呼吸吸入的空气分子数目，比在地球整个大气层里的空气按“口数”计算的数目还要多。这意味着你刚刚可能吸入了被嬴政、贝多芬、林肯和居里夫人呼出的气体分子。

宇宙中的恒星数目比任何海滩上的沙粒还多，比地球形成之后经历的秒数还要多，比曾经生活过的所有人写下的文字和发出的声音还要多。

如果你想看过去的全景，宇宙的视角将带你去那里。光从太空深处到达地球是需要时间的，所以你看到的天体和现象并不是它们现在的样子，而是它们曾经的样子，几乎能够追溯到时间本身的开端。在这个可推算的范围内，宇宙进化的全景连续不断地展开。

想知道我们是由什么构成的吗？又一次，宇宙视角提供了一个比你的预期更让你震惊的答案。宇宙中各种化学元素是在大质量恒星尤其是其生命结束时发生剧烈爆炸的火焰中锻造出来的，这些元素丰富了它们所在的星系。结果呢？宇宙中四种最常见的活跃元素氢、氧、碳和氮，也是地球生命体中四种最常见的元素，碳更是生物化学的基础。

我们不只是生活在这个宇宙之中，宇宙就存在于我们的身体之中。

几个世纪以来，宇宙的发现一次又一次使我们对我们自身的看法降级。地球在天文学上曾经被认为是独一无二的，直到天文学家得知，地球只是绕太阳运行的又一颗行星。然后我们推测太阳是独一无二的，直到我们得知，夜空中无数恒星其实都是太阳。然后我们认为我们所在的星系即银河系是整个已知宇宙，直到我们确定，天空中的无数模糊天体是其他星系，布满我们已知宇宙的图景。今天，我们多么容易假设只存在这一个宇宙。 然而，现代宇宙学新出现的多种理论，以及对不可能存在任何独一无二的事物的不断重申，要求我们继续包容对我们的独特性期冀的最新冲击：多重宇宙。

宇宙视角源自基础知识。但它又不仅仅是你所知道的知识，而是关乎拥有智慧和洞察力把那些知识用于评估我们在宇宙中的位置。

这是一张著名的照片。1990年，旅行者1号探测器即将飞出太阳系的时候，在距离地球60亿公里的地方，美国国家航空航天局命令它回头再看一眼，拍摄了60张照片。照片上的光带是相机镜头反射的太阳光。其中的这一张上正好包括了地球 —— 就是图中那个亮点。

泰森的老师，天体物理学家、也是著名的科学作家卡尔·萨根，看了这张照片非常感慨，他在1996年的一个颁发学位典礼上就此说过一段非常著名的话：

……

可观测宇宙与银河系之间存在密切的关系。银河系是我们所在的星系，而可观测宇宙则指的是我们能够观测到的整个宇宙。

银河系是一个巨大的星系，内部包含了数以百亿计的恒星、行星、星际物质等。我们所在的太阳系就位于银河系的一条螺旋臂上。

然而，银河系只是宇宙中的一个星系，宇宙中还有其他无数的星系。可观测宇宙指的是我们能够通过观测手段看到的宇宙范围，包括我们能够看到的星系、星云、星团、行星、恒星以及背景辐射等。

通过现代天文观测技术，我们可以观测到遥远的星系，甚至是距离我们数十亿光年之遥的宇宙。这样的观测为我们提供了对宇宙起源、演化和结构的重要信息，也帮助我们更好地理解银河系在宇宙中的位置和特征。

因此，可观测宇宙是由众多星系组成的，其中银河系只是其中之一，而我们所在的银河系是可观测宇宙的一部分。

根据频偏状况，大家知道星系的扩张加快，照理说假如宇宙空间在加快胀大，星系反倒会间距越走越远才算是。可是大家所处的银河系可能在40亿光年后和仙女座星系产生撞击，这是由于引力的功效。银河系和仙女座星系他们是在贯穿着当地星系群的中心而运行的，那样他们都是在向着同一个方位而运行。

银河系和仙女座星系除开遭受来源于星系群中心的引力外，他们两个本身也在互相的吸引住。因为品质相距太过度差距了。银河系的外径为10万光年，仙女座星系的直径为22万光年，其中心的黑洞品质也是超出了银心黑洞的50倍上下，50倍有多大呢。这就如同人们的家长和宝宝一样。因而在这类强引力的效果下，银河系和仙女座星系撞击，说好了是碰撞，说难听了，便是被仙女座星系吸过去了一样。

宇宙空间星系演化未期会收拢撞击，产生超高压高温的化学物质漩涡，即黑洞、跳虫、白洞，以后快速喷出来，新的星系群问世。这一全过程相近超强台风，天地万物毁灭！但不容易产生所说的“奇异点”，而且这类收拢撞击、再问世新的星系群这一历程并不是独立事情，会互相牵涉，互相联络，绵绵不绝，如同放烟花爆竹一样，光彩夺目。

牛顿暮年曾专注于将四大基本力结合到一个物理基础理论中，进而获得物理的“大统一理论”，但直到牛顿过世大统一理论也没能问世，之后的物理学界尽管发生了统一超强力弱力磁场力的标准模型基础理论，但因为都还没统一引力，因此并并不是万有理论。所以说仙女座星系与银河系往往能相碰，缘故就源于他们中间间距太近，造成相互之间的引力压过去了宇宙胀大的能量

太阳系是地球围绕公转的家园，而银河系则是太阳系的家园。地球是太阳系八大行星之一，也是唯一的智慧生命星球。对于地球和人类未来的命运，除了地球和人类自身的问题之外，从宇宙的角度，我们同样要考虑到太阳系对地球的影响以及银河系对地球的影响。

太阳系的命运，尤其是中心恒星太阳的会运，直接决定着地球的命运，同样银河系的可能变故也会直接影响到太阳系的命运。地球，太阳系，银河系是一个整体的系统，其中任何一个环节出了问题和变故，都有可能直接影响到了人类的命运。

所以，人类在走出地球之后，科学家一直都在积极研究 探索 太阳系和银河系的奥秘，对于太阳系来说，由于我们就身在其中，自然了解得比较多。现在，我们已经知道，恒星太阳的寿命大约为100亿年，现在已经过了50年，再过40多亿年，太阳的生命就会走到尽头，那个时候它就会向红巨星转变，然后演化为一颗白矮星。

太阳在向红巨星转变的过程中，会不断吞噬地球，如果没有特别情况发生的话，地球在未来命运就是消失不见，而人类如果已经是星际文明，那只能移民到其它的恒星系生存。由此可见，太阳的命运对于地球来说是非常重要的。

那么在未来，银河系也会发生巨大的变化吗？我们都知道，银河系的中心是一个超大质量黑洞。正常情况来说，黑洞是没有寿命走到尽头之说的，它似乎可以永世长存。银心超大质量黑洞的稳定直接决定着银河系的稳定，从而影响着太阳系的稳定。

虽然我们都希望银河系能够永远不变，保持现在的稳定局面，但是宇宙的发展演化并不会如我们所愿意。在浩瀚的宇宙中，星系无数，同样时刻都在发生着星系融合的事件。像银河系这样的大星系，它也不是天生就有如此规模，而是通过不断的碰撞融合附近的星系壮大的。

在过去的100亿年左右，银河系不断地吞并比自己小的星系或者恒星系，逐渐壮大自己的队伍，才有了如今的规模，而且直到今天，也还在吞并其他星系。比如人马座星系是银河系的卫星星系，它每绕银河系一周，都有部分恒星被银河系所吞并。

在宇宙中，一直奉行着弱肉强食，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米的法则。大星系会不断吞噬小行星，从而壮大自身。而对于像银河系这样的大星系来说，它吞噬周边的一些恒星系并不会对星系本身产生什么影响，是一个非常柔和的融合过程。

可如果同级的大星系碰撞融合，是否还会稳定安全呢？对于这个问题，科学家也无法给出确定的答案。而且，科学家通过观测发现，银河系和仙女座星系在不断的血缠绕运动中，也在快速相互靠近。按照它们运行的速度和距离，大约在40亿年后，这两个星系就会发生天地大碰撞，然后两个星系合并为一个更大的星系。

那么这两个大星系的合并是否会影响到太阳系的命运呢？有科学家认为，宇宙是一个非常广阔的空间，天体之间的距离都非常遥远，恒星系与恒星系的距离基本都在数光年以上。如此空阔的尺度，即使银河系和仙女座星系相遇，它们也只会非常温和的融合，不会对太阳系产生任何影响。

那么事实真的如此吗？其实对于仙女星和银河系的融合，我们并不担心天体之间会发生碰撞，正如科学家所言，宇宙太空阔了，两个星系的融合，更多的天体之间的互相渗透，那个时候天体的密度会增大，但是很少会发生碰撞事件。

而我们对两个大星系碰撞融合真正担心的是两个超大质量黑洞的碰撞融合影响。我们都知道，不管是银河系还是仙女座星系，它们大部分的质量都集中在中心处的超大质量黑洞。两个星系的碰撞其实也是两个超大质量黑洞的碰撞。

黑洞的碰撞会柔和吗？我们想一想都觉得不大可能，那个时候本来只有一个黑洞的中心变成了有两个黑洞，产生的引力吞噬效应也会翻倍增加。到时候翻倍的引力会影响到更远恒星等天体，那个时候会有更遥远的恒星向星系中心汇聚，然后被两个碰撞融合的黑洞吞噬。

我们都知道，银河系中心成盘状，中间厚，四周薄，银面平均厚度约2000光年，中心厚度约12万光年。如果银心再加入了仙女座星系中心的那个超大质量黑洞，那么这个银盘的影响范围有可能就会扩大到24万光年。而太阳系距离银心约26万光年。

也就是说当两个超大质量黑洞产生的引力已经接近太阳系，在这种情况之下，我们很难保证太阳不会被强大的黑洞引力不断拉扯，然后坠入中心。如果太阳系被中心处的黑洞引力不断拉扯靠近，那么太阳系的稳定也就消失了。

那个时候太阳系有可能会陷入混乱，因为太阳已经自身难保了。太阳系陷入混乱之后，地球也就会陷入危机。而这种强大的黑洞引力，我们是没有办法阻止的。最后的结果有可能就是整个太阳系被不断融合的黑洞吞噬。

当然，以上的这个也只是我们的一种猜测，银河系和仙女座星系的碰撞融合到底会如何，我们还需要更多的观测数据和研究。

好在留给人类的时间还无比漫长，等到未来人类成为了星际文明，就可以进入星际航行，那个时候我们或许可以走出银河系去观测研究其它大星系的碰撞融合过程，那样我们就可以得到更多的详细数据。如果到时候两个星系的碰撞融合，确实会给银河系带来巨大的动荡，那人类只有暂时离开银河系避难。等到两个星系完全融合，稳定下来之后，我们再回来。

小伙伴们，你们对此有何看法？欢迎大家在下方留言讨论，发表自己的见解和看法。

仙女座星系是距离银河系最近的一个大型星系，它与我们相距大约250万光年。光谱分析显示，仙女座星系正在以110 km/s的速度靠近银河系。并在大约38亿年后，与银河系开始合并。另一方面，当年哈勃的观测结果表明，宇宙正在膨胀。既然如此，为什么仙女座星系还会靠近银河系，并与银河系发生碰撞呢？

首先，我们来了解一下宇宙的膨胀是怎么回事。所谓的宇宙膨胀，其实是指空间本身的膨胀。宇宙中的大多数星系都在远离银河系，并不是因为那些星系本身的运动造成的，而是因为星系之间的空间持续膨胀，才导致星系之间互相远离。下面以气球为例，简单来说明一下空间膨胀。

把三维空间想象成二维的气球表面，并在气球上标出一些点来表示星系。当气球膨胀时，虽然气球上的每个点本身都是静止的，但它们之间会互相远离，因为每个点之间的距离随着气球膨胀而变大了。在每个点看来，其他点都在远离它，它就如同是膨胀的中心。并且距离越远的点，退行速度也会越快，因为距离越远，单位时间内它们之间的距离增加越多。宇宙的膨胀方式也是类似于此，所有的空间都在膨胀，从而导致空间之中的星系互相远离。那么，空间膨胀速率有多快呢？

哈勃常数可用于衡量空间膨胀速率，但这个常数很难精确测定，目前已知的数值大约为70(km/s)/Mpc（70千米每秒每百万秒差距）。1 Mpc相当于3,260,000 ly（326万光年），这意味着空间距离每增加326万光年，星系的退行速度就会相应增加70 km/s。举个例子，如果两个星系距离326亿光年，它们之间的退行速度约为7,000 km/s，如果两个星系距离326亿光年，它们之间的退行速度约为70,000 km/s。

从哈勃常数中可以看到，当尺度很小时，空间膨胀效应并不明显。仙女座星系距离银河系250万光年，由于空间膨胀会导致仙女座星系以54 km/s的速度远离银河系。这种退行速度并不快，两个星系之间的引力作用足以克服空间膨胀效应，从而使仙女座星系以110 km/s的速度接近银河系，并在38亿年发生合并。正是因为引力在小尺度下占据主导作用，我们的地球、太阳系以及银河系等结构才能形成。

此外，从哈勃常数中还能得出一个结论，那就是当星系的距离达到140亿光年时，它们之间的退行速度将会达到大约300,000 km/s，即达到了光速。这意味着距离银河系超过140亿光年的星系，都在超光速退行，它们现在发出的光不再会传播到地球上。

上个世纪末的研究发现，空间不但正在膨胀，而且这个速率还在持续增加。观如果宇宙空间继续像现在这样加速膨胀下去，本星系团中的其他星系最终都会远离我们而去，而本星系群中的几十个星系最终将会在引力的作用下合并成一个星系。到了遥远的未来，观察者再仰望夜空时，他们所能看到的只有自己星系中的天体，而宇宙中的其他星系都无法观测到。

虽然宇宙微波背景辐射不会随着空间膨胀而消失，但由于空间的加速膨胀，这些宇宙中最早的光的波长将会拉长到光年尺度，导致它们几乎无法被探测到。在遥远的未来，绵延在宇宙中的只有无尽的黑暗。

宇宙间大部分的物质以天体的形式存在于宇宙之中，而宇宙中的天体并不是孤立的，它们大多属于某个系统。

以地球为例，地球处于一个恒星系之中，这个恒星系有唯一的一颗恒星太阳和八颗围绕其运行的行星。太阳系作为一个恒星系同样不是孤立无援的，它隶属于一个更为庞大的系统，也就是星系。

太阳系是银河系的一部分，位于银河系的猎户座悬臂之上。由于太阳系之中只有唯一的一颗恒星太阳，且太阳占据了太阳系物质总量的9986%，所以我们会想当然地认为恒星在宇宙中是非常强大且稀有的，而事实上并不是这样。

仅在银河系之中，如太阳一般的恒星就多达1000亿到4000亿颗。

而宇宙中如银河系一般的星系总量是非常庞大的，以人类现有的科学水平还无法得知宇宙中的星系总量，但粗略的估算，很可能要以万亿来计算。所以恒星只是宇宙中非常普通的天体形式，而且数量多得几乎无法用数字来进行表达。

既然宇宙中有如此之多的星系，那么这些星系的大小是否都相仿呢？并不是，宇宙中的星系有大有小，比如在我们银河系的周围就有两个小型的卫星星系，我们称其为大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。它们与银河系并不同级，严格上来说它们并不算星系，只属于矮星系。

在距离我们256万光年的地方存在着另一个我们较为熟悉的星系，仙女座星系。

仙女座星系不仅与银河系平级，都属于星系，而且比银河系还要大，其规模大约是银河系的两倍。那么宇宙中还有规模更大的星系存在吗？当然有。m87星系的大小就在银河系的30倍左右。

大量的星系会组成一个星系团，就如同大量的恒星系会组成一个星系一样，而之所以提到m87星系，就是因为它和我们银河系以及仙女座星系同属于一个本超星系团。在这个星系团中，m87星系是最大的。但在已知宇宙中，还有着比m87更大的星系。

在已知宇宙中最大的星系就IC 1101星系。

拥有1000亿到4000亿颗恒星的银河系的直径大约为16万光年，而IC 1101的直径竟然达到了600万光年，我们很难确定这个已知宇宙中最大的星系中到底有多少颗恒星，但可以确定的是绝不会少于百万亿颗，当然，这只是已知宇宙中最大的星系，在未知的宇宙中空间中还有着怎样的庞然大物，我们是无法知晓的。

那么这些巨大的星系是生来就如此巨大吗？并不是。那么它们是如何长成这么大个儿的？这就要说到星系之间的碰撞融合了，我们也可以形象的称​这种现象为吞噬。

宇宙中的星系并不是静止不动的，星系在移动的过程中会发生碰撞。

说碰撞其实并不是特别恰当，因为组成星系的天体实际上是非常稀疏的，我们把一个星系在上展示出来其实是大大缩短了天体之间的距离。由于组成星系的天体非常稀疏，所以两个星系在交汇的时候，恒星发生碰撞的几率是无限趋近于零的。

​虽然不会直接发生碰撞，但星系的强大引力作用却会使两个星系发生融合，最终很可能会合并为一个星系。我们的银河系、仙女座星系以及m87和IC1101都是这样逐渐变大的。而在不久的将来，银河系会将大麦哲伦和小麦哲伦星系吞入其中，40亿年以后，仙女座星系又会与银河系来一次浪漫的邂逅。

我认为最经典的是＜最游记＞的

三藏的

如果你死了，那什么也改变不了；可如果你还活着，那就能改变一些事情。

不管是好人还是坏人，能活到最后的就是有毅力的人。

活着不是为了别人而是为了自己，这是我所拥有的骄傲。

我会为自己而活,为自己而死!我不会为 别人死,因为那样会把所有的悲伤痛苦留给活着的人

犹豫不决的人闪边去,不要说什么为了谁，那只是软弱的人乱找的借口，重要的是你想怎么样。

既然那么想接近神，就干脆去死算了，反正大家死的时候都会成佛的，不过，很可惜，我们都还活着。

杀人者不一定全是坏人， 在这种世界上，当然有些人不该被杀却惨遭毒手,但有更多人是应该被杀的。 可是，杀人的那些人，同时也必须要有被杀的觉悟才行， 那就是所谓的因果报应。 所以，在这世上不管是坏蛋还是什么,最后能存活下来的，是那些拥有坚强生存意志的人。

人生就是一个挣扎的过程。

我的经文不是不为死人而颂的，而是为了活着的人。

我从来没有送过东西给别人，所以，这是非常稀有的。

我有想保护的东西， 在失去之后，才首度体会到我的自大无知。光是眼前的东西就让我手忙脚乱了——因此我想到了， 我希望拥有一个不用我去保护的东西。

吵死了！去死吧！

你以为红色的东西只有血吗？

我是不会输给昨天的我的！

你迟早会离开我，如果你要追求遥远的天空， 我会踹你的背，笑着说：「快点滚吧」！

遇人杀人，遇佛杀佛，只要是阻碍我前进的，都是敌人。无一物。

悟空

三藏，我饿了~！

如果这里是深深的地底，我就不会再期待阳光，我就不会向往太阳，我就不必知道 什么是自由和孤独。

雪一下起来，声音就一下子消失了，令人害怕的寂静，寒冷，冷淡，一个人都没有，就算想叫谁，却连一个能叫喊的名字也没有，四处一片雪白，白得把四周都包围起来，只有我一个人的世界，只是，只是害怕。

告诉你，我叫做悟空哦。

什么啊？原来是冷的啊？那么火红的颜色我还以为是热的呢！

臭河童！！！

哇！金光闪闪的，好象太阳哦！

将我从黑暗当中给带出来， 给了我远比太阳还耀眼的世界。 …我很清楚记得原因，

从很久以前开始，我就已经知道这种感觉。 『我不想失去！』

管你是人类还是妖怪，区分这个一点意义都没有。 只要饭好吃，那不就好了嘛！

八戒

不管我手上沾了多少鲜血那都可以被洗掉。

花喃……现在我这双沾满鲜血的手，已经没办法抱你了吧？

我认为你要为某人做一件事之前， 要先响应他的要求。 好比有个人非常的信赖我,我就会拼命的保护他。 如果我也信赖他，就那就更应该要这么做， 因为我不想让他看到我丢脸的一面。

很可惜的我的心胸还没宽广到能出现空隙。

谁来杀了我？

悟净先生的头发和眼睛对我来说，就好像是忏悔一样！

能一下子就想到要许什么愿，还真是幸福啊，要是我的话，什么都想不到呢！

哎呀哎呀，今天也好和平啊

悟净

在拯救那些需要我的人之前，想要获得救赎的人，是我！

我的心并没有温柔到可以杀一个濒死的人。

那是因为那是因为，你不需要什么愿望啊！

真正的痛是连痛都不能说得痛。

笨猴子！！！

臭和尚！！！

过去这种东西，如果想要逃避的话，它倒是会追过来；可是如果真正的去面对它，那就只是一段回忆而已，没什么好怕的。

非主角的台词

利己主义，自我中心，有什么不对？我们是为了能够快乐的死去而活的呀！

反正这世界本就是妄想症与自私的培养皿，与其说开出漂亮的花，不如说花狂乱的散落一地。

若想让事情顺利一点，就别管什么道理了。

不要笑我，虽然我很鲁莽！不要阻挡我，虽然我很落魄！

为了无法再耀眼地飞翔狩猎的身躯，寻求着粮食的爪，平衡不了翼面的负荷，正好与心灵的砝码交换。

在片刻之间，丛云消失，月亮安静地照耀出被埋葬了的记忆残骸。

不要回头，但是，绝对不可以忘记。

希望能被黑暗包围，希望最好什么都看不见，我都畏惧月亮，他那连伤痕都照得出来的光芒。

我们直到现在，也仍然在等待着清晨。

每个人都只是为了自己，而活着，而死去。

我会挺住我的心脏！不管几次都好，请用你的眼神把我送上天堂吧。

因为我是饥饿的野兽，所以我会紧咬着你的心灵不放。

被这个手指所轻视的肌肤告诉我我会杀了神的日子。

用你那*荡的嘴唇，把爱与生死都喝光吧。

嘲笑你连流血这件事都会引以为傲，愚蠢的羊该由谁来制裁呢？

那是一种似乎一疏忽大意，就会连夜晚的黑暗都会被侵蚀般的寂静。

杀人者不一定全是坏人，

在这种世界上，当然有些人不该被杀却惨遭毒手，

但有更多人是应该被杀的。

可是，杀人的那些人，同时也必须要有被杀的觉悟才行，

那就是所谓的因果报应。

所以，在这世上不管是坏蛋还是什麼，

最后能存活下来的，是那是拥有坚强生存意志的人。

神救不了任何人。能救自已的，只有自已本身。

－但是，如果你活著，就可以改变某些事！

人生本来就是如此，在死之前，每个人都在垂死挣扎。

真正的自由，可能是指有个可以回去的地方吧…

你知道我们「神明」为什麼会存在於天上吗？

那并不是为了要俯瞰人们，而是为了注意：

那些为生存而出生的人们。

即然这麼想接近神，就乾脆去死算了。

反正大家死的时候都会成佛的。

－不过很可惜的…我们都还活著。

我认为你要为某人做一件事之前，

要先回应他的要求。

好比有个人非常的信赖我，我就会拼命的保护他。

如果我也信赖他，就那就更应该要这麼做，

因为我不想让他看到我丢脸的一面。

这是我自己的想法。

就算不相信神，也相信我自己！

禅道之中…有「无一物」这句话…

「佛挡杀佛…」 「神挡杀神…」

不受任何东的束缚，只按照自己的意志活下去。

－所以，不管敌人是谁，我都会持续地把…

阻挡我去路的东西通通杀光！

不管…我手上沾了多少鲜血…

那都可以被洗掉…

我们就是这样，活过来的。

－我并不是个没有过去，也没有未来的生物。

「利己主义」、「自我中心」有什麼不对？

我们是为了能够快乐的死去而活的呀！

这个世界上…真的存在有值得相信的东西吗？

这是讥讽。

要把手伸多远，用多少力量，

才能不让你逃跑，又不会贯穿你呢？

没有一件事情是真的，只有你说的谎才是所有。

就算这条命毫无意义也好。

反正这世界本来就是妄想症与自私的培养皿。

与其说开出漂亮的花，

不如说花狂乱的散落一地。

你迟早会离开我，如果你要追求遥远的天空，

我会踹你的背，笑著说：「快点滚吧」！

其实每个人都是为了自己，而活著－而死去。

将我从黑暗当中给带出来，

给了我远比太阳还耀眼的世界。

…我很清楚记得原因，

从很久以前开始，我就已经知道这种感觉。

『我不想失去！』

我可不是只为了与你相互鄙视，而去拥抱痛苦的。

橙色让青色显得更美丽。

就因为是对比色，

才能显出彼此的特色。

－我有想保护的东中，

在失去之后，才首度体会到我的自大无知，

光是眼前的东西就让我手忙脚乱了。

因此我想到了，

我希望拥有一个不用我去保护的东西。

不变的东西实在太无聊了，只会让人觉得厌烦。

只要活着就该笑着去面对一切的一切

没有人是没用的

管他是人还是妖怪，他就是他

如果这么想接近神，那就去死好了

你说红色是忏悔的颜色，你想向谁忏悔？神吗？神救不了你的，能就你的只有你自己，就算你死了，也不能改变什么，但只要还活着，就有希望去改变！

就算不相信神，我也会相信自己！不管手有多脏，那都可以用血来洗净！

根据目前观测，从仙女座星系运行状态来看，有与银河系相撞融合的趋势。

通过观测恒星或者星系的光谱，可以知道是在向我们靠近还是远离。

星系向我们靠近，光谱色散会向蓝端移动，叫蓝移；星系远离我们而去，则光谱向红端移动，叫红移。

通过测量光谱的红移或蓝移值，就能够得到星系移动的速度。由此测得仙女座星系正在以每秒约110公里的速度向银河系靠近。

仙女座距离我们约254万光年，距综合测算，两个星系很可能在40亿年内碰到一起。

但仙女座星系向我们靠拢只是一个趋势。宇宙现在的年龄也才138亿年，40亿年即便在宇宙中也是一个较长的时间。

宇宙在膨胀，在这样一个漫长的时间里，宇宙会发生很多变化，星系的运行也可能受到各种各样因素的影响，因此最终会不会碰撞在一起，现在谁也不知道。

宇宙膨胀是大尺度的膨胀，是整个宇宙整体的膨胀，理论上所有星系都在渐渐散开。

但在近距离，星系等天体的运行主要还是受万有引力约束，比如地球围绕着太阳旋转，太阳围绕着银河系中心转。

因此测量宇宙膨胀系数的宇宙常数，是取值于距离我们百万秒差距（Mpc），约326万光年尺度。

仙女座星系是距离银河系最近的大型星系，只有254万光年，由于两个星系的巨大引力作用，就会相互靠拢。因此，这两个星系实际上是相互靠近。

宇宙中星系合并并不是绝无仅有，是一种较为常见现象。

马里兰大学迈克尔·科斯领导的一个团队，在《自然》杂志发表了一项研究成果。他们观察了33亿光年内500个星系，发现有17%的星系中心有两个超大型黑洞。他们认为这是正在合并星系的证据，星系合并，黑洞最终也会合并。

2016年，他们观测到了黑洞合并以引力波形式爆发的巨大能量。

一般认为，两个大型旋涡星系合并会形成一个更加巨大的椭圆星系。

这种合并会有怎样的宇宙壮观或者在灾难性后果呢？结果可能让想看一场轰轰烈烈大戏的人们有点失望。

星系的合并当然是宇宙大事件，也很壮观，但并不像有些人想象的那样发生无数恒星的碰撞，爆发出剧烈的火花。

因为星系中的恒星很稀疏，有多么稀疏呢？时空通讯计算了一下银河系恒星数量和其体积比，得出银河系恒星密度相当于1000公里的两枚硬币。

也就是说，如果一枚硬币是一颗恒星的话，在其周边的每一颗恒星都与它相隔1000公里。

我们可以想象，在我们1千公里外有一枚硬币，而你用另一枚硬币滚过去，撞上其中任何一枚硬币的机率有多大呢？

当然恒星密度并不是平均的，有的更稀疏，有的更密集。我们太阳系所处的位置似乎在一个较为中性的区域，也就是不疏不密，而在星系中心地带恒星密度就大很多，在边缘地带就更为稀疏。

研究表明，星系的中心地带，生命孕育和存活的可能性极其渺小，所以即便有几颗恒星中奖碰撞，也就是放了几个烟花。

核心黑洞的最后融合当然会爆发巨大能量，但在这种极端天体面前，方圆若干光年的一切都早已灰灰湮灭，这种巨大的爆发只不过是它们的自娱自乐。

如果在融合的时刻，人类还存在于银河系的话，抬头望天，会看到繁星更加浓密，两条巨大的“银河”划过天际，除此之外，没有任何惊天动地的事情发生。（见题头）

因为这种融合是十分缓慢的，即便以每秒300公里的速度融合，这个融合也需要2亿年以上。

我们跟着地球，以30km/s的速度围绕着太阳公转，地球又跟随着太阳以225km/s的速度围绕着银河系公转，我们感觉到了吗？

因此人类看不到两个星系相撞会发生什么变化，每一代人看到的夜空几乎没有什么变化，几十万年、几百万年、几千万年之后相比，才能够有明显的变化。

时空通讯不知道，谁也无法给出答案。

即便人类没有灭亡，那个时候人类也早不是我们可以理解和认识的人类了。

人类很可能在1000年内就会完成自身存在形式的改造和升级，只有这样才有可能存续下去，走向深空。

最终的存在形式只能是意识或能量的方式，或者以人机结合的方式存在。

人类在未来不会再保留“人”型， 社会 形态和意识形态早就不是我们现在能够窥视的，那时候对诸如星系相撞之类的事件或许根本就不屑一顾。

如果人类或者叫不是“人”的文明真的能够存续40亿年，这种文明的能力很可能能够在宇宙任何角落穿梭，银河系很可能被遗弃很久了，它撞或者不撞那时候的非“人”文明根本不关心。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。