人类注定无法离开本超星系团吗？

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这里的本超星系团指的是银河系所在的超星系团。 因为本超星系团质量极高，脱离其引力必须有极高的速度，接近于光速。想要脱离本超星系团，似乎必须颠覆一系列阻碍我们达到此目的的物理定律与科学观。我们这个次元，似乎生命体并不具有篡改物理定律的能力。
作者：一点资讯

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有些答案提到了宇宙超光速膨胀的因素，但是却没有提加速膨胀。然鹅加速膨胀才是你能否出去的关键因素。
如果对加速膨胀没有概念，可以先看看这个：
既然宇宙在膨胀，那么地球与太阳的距离会改变吗？加速膨胀导致的结果就是传说中的“大撕裂”，发生大撕裂的时间尺度并不遥远——距离现在只有大几百亿年；而如果是问加速膨胀什么时候能影响到超星系团尺度的话，那这个时间还会更短。
大撕裂理论依赖的公式：

其中关键参数在ω，它是暗能量压强和暗能量密度的比值，好比一个体积已知的盒子内充满温度未知的空气，如果能测出气体压强和气体密度的比值，就可以算出温度。现在我们知道了ω，就可以算出大撕裂距离我们还有多远。
而从多个研究获得的数据看，大撕裂前几秒，原子、亚原子粒子就会被撕裂；大撕裂前几个月，内太阳系就会分崩离析，地球会摆脱太阳引力；大撕裂前几千万年，银河系的引力已经无法约束系内恒星。
而本超星系团（LSC）的直径大约是3000万秒差距≈1亿光年，假定人类过了1万年后可以实现亚光速航行，但1万年相对1亿年可以忽略不计。所以题主的问题就变成了：大撕裂之前0.5亿年时，本超星系团是否会开始瓦解。
然后我去查百度百科，里面提到了中国研究员的一篇论文：
Dark energy and fate of the Universe里边给出了一个最佳拟合的情况下各级天体被撕裂的大致时间曲线：
作者说此图曲线是best-fit result
拟合此图的公式是：

其中：
是天体撕裂距离宇宙最终撕裂的时间；
P是距离天体中心R处的公转周期；
≈ ；
≈ 。
其中P需要用到本超星系团的总质量，这个质量应当是包含了暗物质的。
由于、具有很大的浮动范围，并且不知道图中作者使用的值是多少，但由于 在此式中可以视作常数，所以，可以先拟合一下，获取作者使用的值，然后再用该值去反算LSC的数据。
首先写好函数，然后只需要调整omega，使最后算出的秒数能够和图中的点拟合上就可以了。

1. let lr = 9.4605e15; //1光年的米数;
2. let Msun = 1.989e30; //t太阳质量
3. let calcYears = function(M, R){
4.     let omega = ???; //要拟合的值
5.     let G = 6.67401e-11; //万有引力常数
6.     let pi2 = Math.PI * 2; //2倍π
7.     let temp = Math.sqrt(2 * Math.abs(1 + 3 * omega)) / (6 * Math.PI * Math.abs(1 + omega));
8.     let secs = Math.sqrt(Math.pow(R, 3) / (G * M)) * pi2 * temp;//秒数
9.     return secs; //秒数
10. }

复制代码

经过不断调整，拟合到的omega值为 -1.09576723。

1. //地球：100分钟
2. calcYears(5.965e24, 6371000); // 6000s = 100 min
3. //太阳：3小时
4. calcYears(1.989e30, 6.5e8); // 10707s = 2.97h

复制代码

分别和图中给出的100分钟、3小时吻合得很好！
然后再用这个值试一下拟合银河系，取银河系质量为1.5万亿倍太阳，半径7.5万光年：

1. calcYears(1.5e12 * Msun, 7.5e4 * lr) / 86400 / 365 / 1e8; // 3.16亿年

复制代码

和图中给出的2.1亿年有些差距，看来作者取的银河系质量会偏大，或者半径偏小。鉴于目前观测到的银河系质量上限也就是1.5万亿倍太阳，所以可能是我的半径偏大了经多次尝试，得到：

1. calcYears(1.5e12 * Msun, 5.7e4 * lr) / 86400 / 365 / 1e8; // 2.094亿年

复制代码

2.094亿年，吻合图中的2.1亿年，OK！用到的银河系数据还是在现有数据范围内的，虽然密度显得有点大了。现在可以用omega = -1.09576723来反算本超星系团了。
超星系团的质量一般在10^15到10^17倍太阳质量之间，维基百科给出的LSC的值是10^15。
取本超星系团半径R=0.5e8 lr，得到：

1. calcYears(1e15 * Msun, 0.5e8 * lr) / 86400 / 365 / 1e8 ; //2107亿年

复制代码

也就是说大撕裂之前2107亿年LSC开始解体。
看到这个数字时我是诧异的，怎么会这么久呢？因为在这篇论文中，给出的最乐观估计的大撕裂时间，距今也只有1039亿年。而在那之前的2107亿年，宇宙都还没诞生呢。
所以我有理由怀疑两点：

维基给出的LSC质量偏小，有可能没把暗物质算进去；LSC直径偏大了。

如果是第一点，那么LSC的质量要翻多倍。如果是第二点，那么有一些确定距离在0.5亿光年外的星系团就要被排除在LSC之外了（例如室女座星系团）。星际间暗物质的比例我没有查到，但是

暗物质晕是在银河中心算起的100,000至300,000光年空间内最大的唯一结构，它也是银河系最神秘的部分。目前相信银河系95%的质量都是由暗物质组成的，除了经由重力的作用之外，它似乎与星系内的物质和能量没有任何的交互作用。银河系所有的暗物质似乎都存在于暗物质晕的位置，它是可见恒星、气体和尘埃质量的10倍以上。明亮物质的总质量大约是900亿太阳质量，暗物质晕的暗物质总质量大约是6,000亿至3兆太阳质量

银河系如此，推想其它星系质量大约也是如此。所以让质量直接翻10倍：

1. calcYears(1e16 * Msun, 0.5e8 * lr) / 86400 / 365 / 1e8; // 666.6亿年

复制代码

666.6亿年！md真是6啊！鸽子为什么这么大！好吧，那么我们就直接考虑对人类最有利的情况，也就是说从现在到大撕裂，所需的时间是最长的1035亿年！
也就是说，在最好的情况下，距今1035 - 666 = 369亿年后，大撕裂才会影响到本超星系团！
有点不服。于是回去翻论文，找到了最坏的情况：
在95.4%的置信区间内，大撕裂离我们只有167亿年
然后根据这个表格来重新拟合omega！
得到：

1. var lr = 9.4605e15; //1光年的米数;
2. var Msun = 1.989e30; //t太阳质量
3. var calcYears = function(M, R){
4.     let omega = -1.846776723;
5.     let G = 6.67401e-11; //万有引力常数
6.     let pi2 = Math.PI * 2; //2倍π
7.     let temp = Math.sqrt(2 * Math.abs(1 + 3 * omega)) / (6 * Math.PI * Math.abs(1 + omega));
8.     let secs = Math.sqrt(Math.pow(R, 3) / (G * M)) * pi2 * temp;//秒数
9.     return secs; //秒数
10. }
11. calcYears(5.965e24, 6371000); //956s = 16m;
12. calcYears(1.989e30, 6.5e8); // 1706s = 28.4m;
13. calcYears(1.5e12 * Msun, 5.7e4 * lr) / 86400 / 365 / 1e8; // 0.334亿年

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基本符合表格数据！ok！重新来算一下LSC！

1. calcYears(1e16 * Msun, 0.5e8 * lr) / 86400 / 365 / 1e8; //106亿年

复制代码

也就是说，在最糟糕的情况下，距今167 - 106 = 61亿年后，大撕裂会开始影响LSC。
彻底软了。
好吧，认数据，总结一下，那就是：

即使考虑宇宙加速膨胀，只要人类能够在61 - 0.5 = 60.5 ≈ 60亿年内掌握亚光速航行，就可以离开本超星系团；如果考虑对人类最有利的情况，那么只要人类在369 - 0.5 ≈ 368亿年内掌握亚光速航行，就可以happy地飞出LSC了，甚至还有时间去隔壁超星系团串个门！

wsm123123

这是一个让人绝望的问题。2015年人类发现了一颗宜居新地球，离得还很近，20光年。
然后问题就来了，20光年人类现有技术要跑多久呢？一光年约等于94605亿公里，人类目前最快的飞行器每秒20公里，跑完一光年要14000多年，速度提升10000倍，还要再乘以20，28年单程票。
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感谢评论区的回复，让我增长了见识（撒花）
提一个充满希望的点，人类目前科技才发展200年不到，认真的讲往星际方向的科技也不过几十年，说不定最近几十年就突破了呢！
祝大家长命千岁，在有生之年能看到实现星际旅行的一天！当然，能体验一把也是不错的，我的理想没那么远大，我希望有生之年能去月球上看看。

uqgtvoqjar

我发现人类其实把很小的精力投入到探索宇宙上。
中国一年才在航天上投入20亿美元就算150亿元吧，2018年中国人花了580亿元去看电影。
这种奇葩的比例还是在要跟美国竞争的大背景下，如果是歌舞升平的时代还不知又会有多低。
还有这个差不多十年前的新闻

2010年，中国整形美容市场实现产值达到3000亿元左右，行业从业人员超过2000万。

我就不说人类是否有能力冲出太阳系，你就看看人类对探索宇宙的投入有多低，就已经足够绝望了。说实话，如何让这些天天想着xx结婚了，xx分手了，xx劈腿了……的人们愿意关注一下人类这个物种的未来都已经是一个不容乐观的事情。
如何让各个国家不在未来把人类给灭绝掉也是一个巨大的问题。
总体来说，人类这个物种还远远未达到宇宙人的层次，不再进化一下想走出地球估计是没什么可能。所以狭义地说，现在的人类这个物种恐怕是没希望离开太阳系了。
其实挺奇怪的，为啥有这么多人，波动方程都看不懂就说什么理论极限不可突破？让我想到了抗战时期的低调俱乐部，把中日两国的一些数据拿出来一对比就得出了中国必亡的结论。
另外我吐槽的是人类这个物种，不是社会制度。人类这个物种就是比较短视，比较贪婪，娱乐至死，还喜欢自相残杀，留给人类的时间也许只有几万年甚至几千年，但是吧，一部分人觉得管我啥事？另一部分人觉得，反正我也帮不上忙。于是心安理得地看大长腿。这不正证明了我的结论，人类这个物种还需要进化。

JczaEZNv

人类飞的最远的飞行器-旅行者1、2号，刚飞出狭义太阳系，广义太阳系还没出（飞出奥尔特星云还有一段距离）。


(下面内容需要高中以上数学及物理知识)
看清楚这个距离是指数变化的。你得加上lg才是正常坐标。
说人类技术能突破的朋友，你能保证人类技术是底数是2的指数突破吗？就算能，在这距离坐标底数以10的指数为单位面前也是苍白的。
按照一代人（50年）技术爆炸一次（2的次方）计算也是可怕的时间才能达到。
目前旅行者1号飞行了100AU，到南门二，距离太阳最近的恒星系统是100000-1000000AU。离最近的恒星系统只走了1/1000-1/10000。
你算算，按照2的次方技术爆炸，速度指数上升，我们需要多久能到。
2的十次方是1000，2的12次方够了，需要12代人的持续技术爆炸。那么也需要600年的持续技术爆炸才能够在40-50年内飞到最近的恒星系统。。按照现在人类的增长及能源消耗速度，我怕人类扛不到那个时候。


所以在你我儿孙的有生之年，这2兄弟能飞到奥尔特星云就不错了。
至于人类，在50年以内完成登录火星金星，这2个最近的类地行星再说吧。
人类的技术在人类的理论面前的完成度，怎么说呢，打个比方
大家都知道质能方程，那么按照生产出反物质，随时可以生产出反物质，正反湮灭为100%完成这个理论。现在完成度1%有没有都难说。
就算现在人类的理论全部100%完成，离星际旅行也差十万八千里。
人类现在连核聚变可控化、小型化技术都摸不进门，更别提反物质推进了。
至于玄乎的曲率什么的，恩，先实验室完成原子的曲率推进再说。虫洞什么的就别谈了。连系统理论都木有。


1kg质量加速到光速的99.999999%，需要能量大概是需要714kg物质全部转化成能量这么多。。。
这个。。。现有理论已经不够用了。为了加速接近光速，你必须携带远大于自身的物质用来转化为能量。但是你携带的质量越多，你开始加速需要的能量越多。。。


那么降低点要求，以10％光速运动的物体的质量只比原先增加了0.5％，而以90％光速运动的物体，其质量变得比正常质量的２倍还多。如果以10-20%的低光速旅行，到最近的适合生存的星球，大概大家都老成渣了。就算这样，一个能装载繁衍人类族群的飞船的本身以及生命维护系统的重量至少是空间站的百倍，目前空间站重量是50-100T。那么飞船的重量至少1000T起步。emm。。。E=Mv2=10（6次方）*9*10（14次方）=9*10（20次方）四舍五入10的21次方。这种低光速大概就是需要将1/10能量全部湮灭（前提是还得制造同质量的反物质才行，想想制造飞船体积1/10重量的反物质机器需要多大。。）才能够实现。  这个技术你觉得200年以内能实现吗？或者说500年内工程技术能全面实现吗？（理论上大家都知道，反粒子也制造出来了，但是工业配套完全实现需要多久，鬼都不知道。打个比方，万户当年就知道用火药这种化学燃料可以呲上天，可是现在发射火箭都是风险极高，门槛极高的事）


所以，在新理论出来前，歇歇吧。


到现在为止，我们只吸收消化了牛顿的理论体系。
麦克斯韦的理论体系嘛。。。具体到工程上，电能怎么储存知道了吗？
至于爱因斯坦时代的相对论和量子力学体系。。。大家都懂的，现在诺奖还靠这些。


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目前人类星际旅行的理论被光速、相对论、质能方程、能量守恒给限定的死死的。
光速限定了极限速度；
相对论决定了速度不可能接近极限速度（光速），m=m0/根号(1-v/c)；10%光速质量增大0.5%；90%光速质量增大为原来的2倍多。无论用原始落后的核能，还是现在技术上限反物质，都不可能满足到后期加速度比早期还大很多的设定。正常旅行都是质量保持相对不变，或者现阶段飞船一边使用燃料，燃料使用完丢掉减轻整体重量。但是达到高速后，飞船的整体质量是增大的，这种情况在人类认知经历中是从没见过的。
质能方程：目前理论上最完美的能量来源就是正反物质湮灭，直接质能转化，全部化为能量。但是尽管如此，离星际旅行也差的很远。上文已经计算了，达到10-20%光速需要将自身10-20%的质量完全转化为能量，还不包括能量损失。
能量守恒：没有永动机，不可能无中生有。有哥们说真空量子涨跌的能量，这个缺点是那么稀薄的量子涨跌对需要天文数字的星际旅行能源来说够用吗？


至于虫洞，这是彻彻底底的数学解，只存在于计算器下的可能性。如果说正物质是正数，反物质是负数，那么虫洞就是方程式的虚根。目前来说蛋用都没有。
至于说曲率飞船，甚至空间折叠这种旅行方式。你知道压平空间、折叠空间需要多大能量吗？把整个宇宙能量全部都用上再乘以100000000倍估计都不够。打个比方，你要出门，结果前面有一座山，你不选择绕路，而是选择把山压平。。。emmm 这个您觉得需要多少能量？更进一步，从帝都到魔都，选择点对点折叠，这个你让基督耶稣佛祖都来也没用。
大刘科幻作品开脑洞就算了，在实际中，二维空间上是无法折叠二维空间的，需要在三维空间才能对二维空间才能折叠。你二维空间折叠后，长宽就变成长宽高变成三维了。


所以要不有新的物理学理论+更碉堡的数学理论工具，打破光速、质能方程、能量守恒、相对论枷锁。（很难，毕竟牛顿经典力学也没问题，只是在高速下、微观下不适用）。这种新理论估计要在超光速现象被密集出现后才能被发现，无他，离我们实际生活太远，太不可想象。
要不就有传说中的神级生物/文明，从高维带我们去浪。。。
别的嘛。。。安心死在地球上吧。


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再说几句。
每种生物由于自身的特性导致感知的特殊性和局限性。比如人类无法像鸟一样感受飞行，无法像螃蟹一样感受地球磁场。但是人类的语言是螃蟹们无法感知的。
差异更大的，比如人类和植物。植物无法感知“速度”等一系列，人类则无法感知阳光在体内合成。
如果在中子星产生生物，那么这个生物如果有文明肯定第一时间能发现相对论，高能物理。


人类作为低速度，低引力、信息交流极低下的生物。高速星际旅行对于我们脆弱的身体而已真的不适应，也许下一个AI文明才能搞定。