30亿年后,人类文明有可能发展到阻止银河系与仙女座碰撞吗?

蒲公英的约定数


脑洞问题,需要一个脑洞的答案。

图示:银河系和仙女座相撞融合的模拟图,图中光点大致代表两个星系的恒星。


这次相撞毫无疑问将是一次灾难性的事件,不在于恒星之间互相直接撞击,而在于引力场的变化,导致已经稳定了多年的轨道经历剧烈的重塑,到了那时,对于还处在我们如今水平的文明来说,生死存亡得看运气了。毕竟行星的轨道稍加变动,就可能从宜居带挪到了炎热地狱或者永恒冰封的状态中去了。


如何在宇宙的尺度上,衡量一个文明的技术水平?

前苏联物理学家,卡尔达肖夫,在1964年就高瞻远瞩的提出了一个从宇宙尺度上划分文明等级的参考指标,被世人称为卡尔达肖夫指数(Kardashev Scale),在科学界和科幻小说界都大名鼎鼎。要讨论30亿年后人类的文明程度,这是迄今最好的讨论框架,也可以看作是人类文明发展的某种超级战略纲领。

  • 卡尔达肖夫指数评级

该指数评级标准相当的简洁粗暴,直接看一个文明对于自然能源的使用率。

自从50万年前人类开始主动用火开始,能源就成为一个简要的评价指标。

卡尔达肖夫,简要的将文明分为三个级别。

  • I型文明巅峰 :可使用其文明母星的所有能源

  • II型文明巅峰 :可使用其文明所在恒星的所有能源
  • III型文明巅峰:可使用其文明所在星系的所有能源

这三型文明在发展中当然有重叠,比如我们现在即在利用石油、煤炭、地热也在直接利用太阳能,比如太空中的卫星和地面上的太阳能站。据评估人类当前文明水平在大约0.73的水平,这个数字如何估算出来的我就不介绍了。


一些物理学家认为,假设人类的技术突破速度保持不变,那么人类大约在两个世纪后,可达到I型文明的巅峰,在数千年后进入II型文明。II型文明在今天的我们看来已经无异于科幻故事,有着如同神一般的能力和能量。要知道太阳系的质量,99.65%在太阳身上。太阳系的八大行星以及剩下的小行星和彗星等等全部加在一起,才占太阳系总质量的千分之三点五,实在太微不足道了。所以能进入II型文明,恐怕需要多个技术革命才有可能。就像现在人类已经进入太空,但要说开发太空资源,或者殖民别的星球还遥远得很。

图示:马斯克是现实版钢铁侠,是先知,还是一个金融骗子?大概只有百年后的人们才能给出答案吧。


如果这个过程顺利,人类如果成功制作出戴森球,就会慢慢达到II型文明巅峰。

图示:戴森球,美国数学物理学家弗里曼·戴森提出的设想。

戴森球是一个包围文明所在恒星的巨大球形结构,理论上它可以捕获恒星输出的大部分或者全部的能量。天文学家也在尝试寻找建造戴森球的先进外星人文明存在的证据,现在有一些可疑的候选者,比如恒星光度稳步下降的情况,就有可能是外星人“正在”建造戴森球。当然所谓正在取决于距离,对于离我们数万光年的恒星来说,所谓的“正在”早在数万年前就已经发生了。不过,尚无真正的实锤。

图示:编号KIC8465852的恒星变暗事件,当最初的分析结果指出,它规律性的变暗与许多小型物体以“密集队形”绕行恒星造成的结果一致时,不知在多少科幻迷心中激发出巨大的情绪,难道我们找到了宇宙中别处正在制造戴森球的证据了吗?但后续的研究事实可能让人失望,这颗恒星变暗,很可能是自然事件而不是智慧生命造成的。不过,这颗恒星将被我们持续观察。列入重点名单。它距离我们1480光年,位于天鹅座。


至于在什么时候突破II型文明,进入III型文明,这就没人可以猜测了,因为这完全超越了我们现在的技术极限。人类当前拥有的理论知识和技术实力,还可以想象II型文明,但对于III型文明,现在完全是两眼一抹黑。


但在不可能中做出脑洞猜想,正是人类大脑的特质。因此有人别出心裁从材料学入手,将人类对材料的技术开发整合到卡尔达肖夫指数中来,可以一观,但别太当真。这种类比,就是受CPU的开发诱导。CPU速度的增加,适合晶体管的小型化微型化密切相关的。

图示:英特尔CPU开发蓝图,cpu技术革新首先体现在微型化上。不过,2017年三星联合IBM率先制造出5纳米工艺芯片,拔了英特尔的头筹,三星跳过了10纳米和7纳米工艺,搞了一次技术大跃进。


现在,让我们看看,如果依据材料的大小,来脑洞技术水准的联想,不要当真,笑笑就好。

(1)纳米技术前,宏物质时代

石器 、金属、合金、橡胶、塑料等等 (文明起源)

太空高级复合材料 (文明进阶)

(2)纳米技术:10^-9米 (I型文明)

纳米结构材料唱主角, 比如:碳纳米管,纳米装置/机器人等

这时候人类获得了进一步开发地球的技术,如太空电梯技术,地核能量利用等等

(3)皮米技术:10^-12米 (I+型文明)

获得粉碎行星的能力,为制造戴森球奠定技术和材料初步基础,并能实现物质的自由重组,能直接打印出复杂的实物,比如直接打印一个真人。

图示:银河系漫游指南


(4)费米技术: 10^-15米 (II型文明)

要想制造戴森球,需要的可能是强相互作用材料,这时候的戴森球制造才具有真正的可实践性,到此地步人类甚至已经可以制造出人造的星球。获得今日人类文明所普遍认知的神的能力。

图示:在《银河系漫游指南》中,地球是两只“小白鼠”委托行星工厂制造出的一台巨型生物计算机,如果你看不明白这句话,那么你可以去看电影,强烈推荐^_^


(5)阿米技术:10^−18米 (II+型文明)

人类掌握了基本粒子型材料,拥有能量/物质随意转化的能力,可以真正自由的傲游星海了。而且此时的人类,不知道还能否称为人类,已经掌握白矮星、中子星等极端星体的制造和利用。


(6)普朗克技术:10^-35米 (III型文明)

终极技术!因为目前人类已知的宇宙最小尺度就是普朗克尺度,这是宇宙的“终极”真理。到此阶段,人类开始获得掌握时空结构的能力。这时候的人类也许开始琢磨如何打破“次元壁”,进入另一个宇宙。


要想回避星系大碰撞带来的灾难,也许II型文明即可。

但要控制星系大碰撞,就得III型文明才行。


三思逍遥


为什么要阻止呢?完全没有必要。首先,人类能不能再生存30亿年,还是一个大大的问号。其次,银河系真的和仙女座相遇了,也不会对银河系有什么毁灭性的影响,甚至没有太大的影响。尽管银河系和她有可能因为万有引力的影响,从而形成一个叫做银仙系的新星系,但是并不意味着会有大事情发生。只要恒星之间不会发生碰撞,就不会有灾难性的后果。可以说,银河系和她融合之后,没有什么特殊的情况发生,对太阳系的人类(假设还存在),也不会造成困扰。

这是因为,恒星和恒星之间的距离,远比你想象之中要大。在银河系的恒星之间的平均距离是6光年多一点。对此,你可能没有直观印象,我打一个比喻,假设地球整个表面是被一片海洋覆盖,你用纸折了两只小船,一只放在南半球,一只放在北半球。你认为,这两只小船什么时候可以相撞?宇宙空间很大,而天体之间的距离很大,显得物质分布非常稀薄。假设银河系与其他星系融合,最大的可能性是恒星之间互相穿越,不太可能发生碰撞之类大灾难性结局。

最后,人类也没有能力阻止……



怀疑探索者


从目前的观测结果来看,银河系与仙女座星系的合并将会发生在37.5亿年之后,直到大约60亿年后才会合并成一个椭圆星系。

如果三十多亿年后,人类还存在的话,那时的文明应该早已发展到极为先进的III型文明,即星系级文明。但即便如此,很难想象人类将会有能力阻止银河系与仙女座星系之间的超级大碰撞。

作为本星系群50多个星系中最大的两个星系,银河系与仙女座星系之间有着极为强大的引力作用。如果要阻止它们的碰撞,就必须抵抗这种超强的引力作用。从现有的理论来看,宇宙中只有暗能量可以在大尺度上产生强于引力作用的排斥作用。如果未来人类可以自由操控宇宙空间中的暗能量密度,使得两个星系之间的空间膨胀效应能够对抗引力作用,从而使这两个星系互相远离,而不会互相碰撞。

值得注意的是,在银河系与仙女座星系发生碰撞至少十几亿年之前,未来人类先要面对的是温度越来越高的太阳会使地球变得不宜居。但对于III型文明来说,这样的生存挑战应该可以从容面对。

此外,星系的碰撞几乎不会对生活在太阳系中的地球生命造成威胁,阻止星系碰撞可能不是很必要。因为星系内部空间相对于恒星尺寸显得很空旷,星系的碰撞几乎不会引发恒星发生碰撞。地球始终位于太阳的希尔球之内,她的运动直接受到太阳引力的控制,只要太阳还在,地球就还在,而人类文明将有可能继续发展下去。


火星一号


30亿年后,如果人类还存在,科技将发达到现代科学不能了解的地步,干嘛还去阻止星系碰撞?直接星系迁移,找到另一个适合生存的星系更方便。

宇宙间各级别的"天体"都在以某种规律运行着,银河系位于本星系群,是由50多个星系组成的星系群,星系因为整体质量庞大(可能也含有大量暗物质),使得星系间具有很强的引力作用,同时宇宙中存在一些"巨引源"(巨大的引力发生区域),它们吸引着周围所有的星系向其中坠落,但星系间的相对运动速度并不相同,如同行星围绕太阳运行速度不一致一样,星系间就可能发生相互碰撞。

这种碰撞大概是没办法阻止的,因为星系的质量实在太过庞大了,并且星系不是一个整体,而是数千亿枚恒星及其行星和卫星组成(可能还有暗物质),会在运动过程中变形、分散或者聚拢,厚度增加或缩小,就像一团"水",要驱动星系,可能需要布置无数个推进点,或者制造一个巨大引力源,但个人不认为有哪种智慧生物能够达到这种程度,耗费的能源也将是天文数字,并不划算。

所以未来如果人类足够发达,直接脱离银河系是最好的办法,向远处的星系进发,找到一处距离巨引源较远的运行平稳的星系。宇宙这么大,足够人类折腾了,不需要为了银河系而大费周折。况且人类未必能发展到那个时候,可能中途人类历史就断绝了。


来看世界呀


  • 地球上最原始的单细胞生物,进化到哺乳动物,用了30多亿年。

  • 从哺乳动物进化到人类用了1亿多年。
  • 人类从直立行走到发明文字用了几百万年。
  • 从发明文字到工业革命则只用了5千年。

整个人类的进化史,呈现一个加速度的进程,近两三百年人类对世界的认知和科技的进展更是突飞猛进。我们完全有理由相信,不久的将来,人类有可能迎来一场新的技术革命。实现工业革命、科技革命之后的新突破。引力波的发现可能是人类对于宇宙空间认识和探索的开端。如果顺利的话,不用30亿年,300年人类就有可能登陆其他行星、甚至飞出太阳系,乃至拥有抵达附近恒星系统的能力。

但是,工业革命对于人类是一把双刃剑,技术和科学迅速发展给人类带来全新的生活和认知的同时,也给人类带来了严重的威胁。我们正在加速破坏着自己的生存空间。就当下而言,可以说未来人类发展的最大阻力还是人类自身。只有度过这个坎,和以后可能遇到的各种瓶颈,我们才有未来。

如果能够躲过自身对地球的破坏,小行星撞击等意外事件,太阳逐渐增亮导致的地球增温会是漫长的未来面临的又一挑战。我们即使能保住地球这个家园,届时可能也需要迁居其他星球。

30亿年后,人类如果还存在,我们自身早已不知进化成什么样子,也许变成一个抽象的存在,也许早已掌控了生命的密码和宇宙的规律。我们可能没有足够的能量去改变星系级别天体系统的运行,但规避应该是完全有可能的

说到这里,看似已经有答案了,但实际上描述的却是一个

伪命题

星系的“碰撞”合并,在宇宙当中几乎就是家常便饭,甚至是星系演化的关键。就连现在的银河系,都有证据表明,曾经与其他星系发生过合并。看似稠密的星系,实际上内部空虚的很,恒星间的距离都是以光年计,基本是恒星直径的上千万倍,发生碰撞的概率几乎可以忽略不计。即便发生碰撞,由于星系合并的周期以亿年计,以当时的科技水平,观测到可能的星体碰撞再做计议就行啦。


青阳木兰


关于这个问题,我们先来看一个理论,也就是在1963年的苏联宇宙学家卡尔达肖夫创立的一个用于衡量宇宙文明等级的理论,在他的理论中,宇宙文明等级分为三个等级,第一级文明是该行星上的高级生物可以利用行星和行星周围的能量,就像地球一样,但是现在我们还不是处于一级文明,因为达到一级文明的标志是能够控制该星球上的所有东西,比如天气,地震,台风等,现在看来我们人类显然不行,因此我们是在向一级文明发展。



1.二级文明又被称作恒星文明,如果说一级文明是以地球为单位,那么二级文明则是以整个行星所在的星系为单位,二级文明可以控制星系中心的恒星,比如说我们的太阳,也就是我们经常听说的戴森球,假如达到这个等级,那么就是一种对星系的控制和利用游刃有余的地步。最后一个等级就是星系文明,显然,这时就可以在这个庞大的星系内称王称霸了,就像我们所在的银河系一样,比如利用银河系中任何一颗恒星的能量,甚至是银河系中心的黑洞!


2.这三个文明等级是有高低之分的,越往后越难,但是以人类目前的发展情况来看,好像都不于我们沾边,所以发展出这些文明需要太多时间,但是我们又发现人类在地球上的时间也不够,在正常情况下来说,太阳还有约50亿年的时间,只要地球不先比太阳毁灭,那么在这30亿年的时间内人类完全可以发展出先进的技术,但是地球却不会给我们这30亿年的时间,


多的不说,大家去正规网站找一找地球10几年前的照片,然后和现在的地球照片比较一下,你会发现地球走向死亡的速度是非常快的,所以说如果发展成为了高级文明,去寻找新的家园比控制一个星系还要来得实在,同样是耗费时间与金钱,控制两个星系还要去花费精力,而寻找新家园则是到现成的星系去,当然是后者划算。


零维立方体



这个问题有点杞人忧天哦!人类和猿分离的时间大约为距今2000—2500万年间。从东非人“鲍氏南猿”的化石距今大约为170万年。而从最早的楔形文字记载来看,人类的历史更短,大约有5200年。也就是说人类真正有文字记载的历史只有5000年左右,而人类真正利用科技的时间并不长,从13世纪到21世纪,而人类真正上天入地呼风唤雨的时间更短(1900年-2018年)百十年的样子!



从目前人类的科学水平,我们连地球百分百生存都还无法完全掌握(比如超大陨石撞击),自从1957年10月4日,世界上第一颗人造卫星发射成功以来,人类探索宇宙奥秘的步伐从来就没停止过,1977年美国NASA发射的“旅行者1号”空间探测器,预计2020年飞出太阳系,但能不能飞出太阳系是个未知,何况这还是个一次性无人探测器。

目前载人飞船只能近地环绕轨道,而登陆月球、火星、木星、金星、这些只是理论,而真正登陆这些星球却无法保证人类的生命安全。

剧西方科学家预测,大约三十亿年后,本河系群的最大的两个成员——银河系与仙女座星系将会相撞,并逐渐融合产生一个全新的巨大星系。

当然,在银河系和仙女座碰撞之前,太阳有可能已到晚年,也许早已膨胀为红巨星了,到时候地球没完蛋而人类或许早就灭绝了。不过,30亿年后如果人类还存在的话,科技将发达到现代科学不能了解的地步,人类干嘛还去阻止星系碰撞?直接星系迁移,找到另一个适合生存的星系不是更方便吗?


希望d田野


太阳大约还有50亿年就会膨胀成为一颗红巨星。红巨星的半径超过1个天文单位,也就是说,红巨星会膨胀到地球的轨道上,并且将地球吞噬掉。

图:红巨星与太阳的比较



但人类肯定不能在地球上等到50亿年,事实上,人类最多还能在地球上再生活上10亿年。由于太阳的光度每10亿年增加10%,在10亿年后,地球的温度将不再适应人类生存。高温会使地表不再有液态的水。所以人类必须进入星辰大海,寻找新的家园。

图:没有水的地球

科学家们发现,仙女座星系发出的光线是蓝移的,也就是是说,仙女座星系是在向银河系移动,这也是少数蓝移的星系。更进一步的观测发现,相对于银河系,仙女座星系以100~140公里/秒的速度向我们靠近。按这个速度,仙女座星系将在30亿年后与太阳系相撞。

图:仙女座

难道银河系会因此而毁灭吗?事实上,我们现在观测到的只是仙女座星系相对于银河系的速度,并不知道它的横向速度,能不能碰撞到还是未知。即使是碰撞到一起了也不是什么大问题,这种事在宇宙中是一个常见的事情。

图:星系合并




两个星系相撞并不是向两辆汽车的迎头撞击,而是在万有引力的作用下合并成一个更大的星系。恒星之间的距离实在是太过遥远了,远到以光年计算。如果非要用汽车来类比,好比一个车间距数万公里的车队与另一个这样的车队迎面“相撞”,并组成一个更大的车队。在这种情况下,两车相撞的几率小到可以忽略不计。所以,银河系是安全的。

至于题主提出的,阻止银河系和仙女座星系的合并。笔者不认为人类能发展出这样的技术。除非人类可以推动一个巨大质量的黑洞在宇宙中飞行,利用黑洞巨大的引力来改变仙女座的运行轨道。


以上,个人浅见,敬请指正。


讲科学堂


30亿年后,人类科技发达到什么程度不敢说,不过实现星系旅行,建立外太空家园肯定能够实现的。另外,如果人类的科技水平能够制造大质量黑洞或者控制黑洞,就算是控制一个星系都可以实现,当然包括控制银河系和仙女座星系不相撞。



我们都知道,目前人类能够制造的最大武器就是核弹。但是,未来科技发展到一定程度,制造基于黑洞的武器,必定成为事实。黑洞作为宇宙中威力最大的天体,不仅可以吞噬一切物质,还可以像奇点爆炸一样剧烈蒸发。在每个星系的中央,科学家都怀疑有一个巨大的黑洞,而正是这个巨型黑洞提供的引力,才维系了星系的结构和运行轨迹。如果有一天,人类完全研究透彻了黑洞,可以控制黑洞的路径,甚至制造各种尺寸的黑洞,那个时候人类就拥有了控制星系核心的能力。



比如,如果像改变一个星系的运动路径,人类只要稍稍控制星系中央黑洞的运动路径,就可以改变整个星系的运行路径。利用这项技术,人类就可以避免30亿年后仙女座和银河系的相撞!再比如,如果人类看那个星系不爽,完全可以利用一下负能物质让黑洞吞,从而让黑洞爆炸导致此星系结构分崩离析。当然,也可以在这个星系里面制造几个黑洞,让这些黑洞去破坏星系结构,影响星系的重心,从而也导致星系的毁灭。



所以,未来人类能不能避免仙女座和银河系碰撞,关键是看能不能掌握黑洞技术。

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PhD肖



人类发展到现在大约350万年历史,相对于人类个体的一生这是一个漫长的时间,但是对于一个文明来说这个时间并不长。以下通过图片看一下对比:

如果把这40亿年比作一生,那么我们人类这个文明才是一个32天的小baby。我想说的是人类未来会有很大前景,当然也不排除这个文明的夭折,它可能并不一定活到成年。可爱的地球在大的时间尺度下可能并没有我们想像的那么安全,有假说认为地球上的生物是在经历着周期性的灭绝。

如果人类成功的避过了星系碰撞前的种种危机,也许星系融合并不是人类的灭顶之灾。星系融合在宇宙中是普遍存在的,大多数的椭圆星系都是其他星系经过融合后形成的。也许星系融合并没有我们想象中的那么可怕,因为两个星系的尺度是很大的,这种碰撞可能并不是像现实生活中那种一辆车撞上另一辆车的既视感,可能会出现各种天体在彼此的空旷间隔中擦肩而过。但是引力的影响是不可避免的,对于星系的融合人类并不可能阻止,应为那并不是一个天体,而是相隔甚远的一群天体。人类面临的最大危机可能就是外来天体,这些天体可能是我们熟悉的彗星。当大的天体掠过太阳系,因为引力干扰,可能会使太阳系外围的彗星家园发生混乱,届时可能会有数不清的彗星来袭。届时我们只要给地球加上保护罩就好了,当然目前来说是天方夜谭。

其实最希望的是在星系融合之前人类就已经具备了飞出太阳系,飞出银河系的能力,因为即使避过了星系融合,太阳生命终点的最后一击也是人类难以应对的,因为届时地球是真的成为了太阳之子,被吞进了肚子。


简单回单,期待更多的天马行空,不妨留言拍砖。


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