自宇宙大爆炸以來,宇宙空間中的物質分佈在時空各處,但由於星系形成的時間不同,最初質量也不同,所以星系的引力也各不相同。
如果給我們宇宙做一個星系分佈普查,就會發現有些星系會集中分佈在某一區域,而這些區域往往閃爍著璀璨的光芒,另一些星系則零零散散地分佈在星系群之間,像城市與城市之間的郊區。
但你想象一下,如果地球有這樣一個地方:沒有大地沒有河流,沒有任何人類與動物,一言蔽之就是沒有任何物質!彷彿這個地方被從連續的時空中挖去一塊,那麼這個地方是否會讓你感到恐懼呢?
你也許會說地球上肯定沒有這種地方,但不要忘了,地球宇宙中的一粒塵埃而已,在直徑930億光年的可觀測宇宙裡,確實存在一些不是黑洞卻勝似黑洞的時空區域,在這種時空區域裡,沒有恆星也沒有行星,暗物質和暗能量不存在,甚至連稀薄的星雲都不存在,這種地方唯一有的,只有虛無本身。
而這種時空區域,被稱為宇宙空洞
目前距離地球最近的空洞,是7億光年外的牧夫座空洞,它內部沒有恆星,處於絕對的黑暗之中,範圍達到了驚人的2.5億光年,而銀河系的直徑不過18萬光年,太陽系的直徑才2光年,換言之就是說,如果太陽系位於牧夫座空洞中心的話,天文學家很可能會覺得宇宙中只有太陽系這一個星系。
因為直徑2.5億光年的牧夫座空洞內,物質實在是太過於稀少,所以有很多科幻愛好者都覺得,牧夫座空洞不太像是天然形成的,彷彿是某種力量強行清空了2.5億光年範圍內的所有物質,比如遠古時期某兩個超級文明的戰爭,最終造就了這一片不存在任何物質的空間,換言之就是說,牧夫座空洞可能是一片戰爭遺蹟。
當然了,科學界肯定不會妄言外星文明戰爭遺蹟這種事,所以關於牧夫座空洞的研究,還是以科學偵測手段為主。
在反應全宇宙的微波背景輻射圖中,牧夫座空洞由於其內幾乎不存在物質,所以溫度要明顯低於周圍的宇宙時空,從而在微波背景輻射圖上留下了藍色的冷斑點,如果未來人類文明的飛船誤入這一片區域的話,就像是一直螞蟻掉進了太平洋,飛船上的人將喪失所有光源,也不會再遇到能補充核聚變燃料的恆星。
直徑2.5億光年的無邊黑夜,就像是宇宙中一堵無法逾越的巨牆,對任何還未掌握超光速飛船或者蟲洞技術的文明來說,這堵牆向上無限高,向下無限深,向左無限遠,向右無限遠,是宇宙中最有效率的城牆,能攔住絕大部分文明擴張的腳步。
但牧夫座空洞是怎麼形成的呢?
宇宙學家認為,牧夫座空洞很可能在宇宙大爆炸之初就有了種子,後來隨著宇宙的加速膨脹,牧夫座空洞也就越來越大了,最終形成了現在我們看到的,直徑2.5億光年內部缺空無一物的時空區域。
而想要理解種子的概念,要從宇宙大爆炸理論說起,作為目前最貼近宇宙演化的模型,宇宙大爆炸理論認為,我們的宇宙起源於一次量子漲落產生的爆炸,而大爆炸之前量子場內的擾動,決定了大爆炸的種子內一定還有一些比較空曠的空間,而這些空間隨著宇宙大爆炸早期的暴漲,發展成了宇宙空洞,牧夫座空洞只是其中之一。
當然了,也有理論認為直徑2.5億光年的牧夫空洞不是天然形成的,而是由許多小空洞在宇宙膨脹的過程中合併出來的,就像黑洞會互相吞噬形成更大的黑洞一樣,空洞彼此之間可能也會互相融合。
甚至我們現在就位於一個空洞只能,只是這個空洞太大了,我們暫時還察覺不到而已,比如銀河系隸屬於拉尼亞凱亞超星系團,其內包含約十萬個星系。看上去已經足夠宏大,但當尺度拉到更宏觀的狀態時,拉尼亞凱亞超星系團也只是宇宙長城的一個節點而已,它的周圍都是空洞。
現在可以肯定的是,在未來相當長一段時間內,宇宙空洞都是阻礙人類文明觀測宇宙的牆壁,人類文明也許永遠都不可能知道空洞的後面是什麼,也沒機會跨越這些直徑數億光年,內部沒有能源補給的黑暗地帶。