900多亿年后，我们也许再也看不到其他星系，受困于无尽的孤寂｜陈学雷文章转载自“格致论道讲坛”

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“天籁”是一种宇宙的韵律，
【900多亿年后，我们也许再也看不到其他星系，受困于无尽的孤寂｜陈学雷】我们想要探测宇宙大爆炸产生的声音，
然后用它去理解暗能量到底是一种什么东西。
陈学雷·中国科学院国家天文台研究员宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家
格致论道第22期|2017年11月25日北京
宇宙是怎样开始的呢？有的朋友说，宇宙开始于一个大爆炸。
这是上个世纪一些科学家提出来的一种大胆猜想，后来这种理论被观测证实了。
宇宙的未来是怎样的？
既然宇宙开始于大爆炸，那么它有没有结束？未来是什么样子呢？
其实提出宇宙大爆炸理论的这些科学家也做了一些预言，他们假定宇宙中充满了各种物质，然后使用爱因斯坦的广义相对论去预测宇宙的命运。

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大家可以看到左面展示的是大爆炸的过程，而右面的这幅图上展示的是对未来的预测。
宇宙经过大爆炸以后，它就处在膨胀中，由于物质万有引力的作用，它会使膨胀慢慢变慢，变慢以后会怎么样呢？
这就取决于这里面物质的多少，和一开始膨胀的速度之间的关系。
如果这个膨胀的速度一开始不是那么大，而物质很多，那么造成的结果就是它膨胀到一定程度以后，膨胀就会慢慢地减速，最后减到一定程度，很可能就停止了膨胀。然后又开始收缩，收缩到一定程度以后，最后就进入了一个“大塌缩”的状态。
大塌缩之后宇宙会变成什么样子?目前并不知道，因为到那个时候，所有的能量和密度都太高了，现在的理论都无法描述。
如果宇宙一开始的时候膨胀速度比较快，而这个物质并没有那么多，它也会使宇宙的膨胀减速，但是减速可能不足以使它停下来，这样的话宇宙就会一直的膨胀下去。
也就是这幅图里右边的两种图景——它一直膨胀，但是减慢的速度可能没有那么明显。
这就是过去，大家对宇宙的未来的认识，那是不是这样子呢？到底这几种情况哪一种是对的呢？
加速膨胀的宇宙
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在上个世纪的八十年代，有一些科学家想要解决这个问题，但是都面临一个很大的困难，就是我们怎么才能判断到底是哪一种情况呢？
这个办法就是测量不同时刻宇宙膨胀的速度。

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左边这幅图上展示的是日常生活当中很常见的测量速度的方法。
宇宙学当中的这个情况略有不同，但道理是一样的，就是测量宇宙中的不同时刻，它膨胀到底有多快，然后看看它的速度是怎么变化的。
当然宇宙学当中一个很大的问题在于，我们并不知道怎么样测量这个距离。
自古以来，想要了解天体的距离就是非常困难的。
比如说，我们国家有一个著名的寓言，据说孔子遇到了两个小孩在辩论：太阳到底是在早晨的时候离我们近一些，还是在中午的时候离我们近一些？
两个小孩都提出了一些很好的论据，孔子就没有办法决定了，这就是所谓“两小儿辩日”的故事。
实际上想要测量像太阳这样一个离我们比较近的天体的距离，并不是那么容易，要测量更远处的天体，当然就更难一些。但是科学家还是提出了一些方法。一种办法就是通过所谓“标准烛光”来测量距离。