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观测一个扩张中的宇宙文明所带来的长期影响

宇宙学与河外天体物理 2017-05-23 v2 广义相对论与量子宇宙学 科普物理

摘要

假设被宇宙学距离和时间隔开的先进文明,希望通过向宇宙快速扩张来最大化其对宇宙资源的获取。一个文明的存在如何限制另一个文明的扩张野心,以及它们扩张的疆域之间会形成何种边界?我们描述了适用于任何扩张速度、间隔距离和时间的通用情景。然后,我们专门研究一个特别有趣的问题:如果一个年轻且雄心勃勃的文明能在宇宙学距离上观测到另一个文明的存在,其未来前景如何?我们处理了涉及观测到一个或两个扩张疆域的情况。在单一观测情况下,我们发现几乎任何可信的探测都会在一定程度上限制自身未来的宇宙扩张。此外,扩张速度的实际技术极限(远低于光速)扮演了一个有趣的角色。如果在开始宇宙扩张时一个疆域是可见的,那么更高的实际扩张速度极限仅在达到某一点之前是有益的。超过这一点,更高的速度极限意味着扩张能力的提升被所观测疆域的先发优势所抵消。在两个可见疆域的情况下,如果实际速度极限足够高且它们在天空中的角距离足够大,就有可能被它们“困住”,即向任何方向的扩张都将终止于与这两个可见文明的边界。在极端宇宙学距离上的探测对我们的结论有着出人意料的微弱缓解作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.07522,
  title  = {Long-term implications of observing an expanding cosmological civilization},
  author = {S. Jay Olson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07522},
  year   = {2017}
}

备注

8 pages, 9 figures. Appendix added, discussing the plausibility of the homogeneous expansion model with a map of ~44,000 galaxies. Two figures added. Acknowledgements added. Accepted to International Journal of Astrobiology