人类是地球上最有智慧的生命，从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，现在人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度很快，人类走出地球之后，最想要知道的事情就是宇宙中除了地球生命之外，是不是还存在外星生命？带着这个疑问，人类走上了探索宇宙的道路，说到外星人， 很多人都会想到费米悖论，在上世纪中叶，著名的物理学家费米在一个偶然的机会突然冒出来的五个字，却包含了非常多的内容，之后的几十年内，费米悖论成为困扰科学家的难题之一，按照费米悖论的诠释，银河系拥有2000多亿颗恒星，可观测宇宙拥有上千亿个银河系这样的星系。

每颗恒星几乎都拥有自己的恒星系统，拥有不止一颗行星，这意味着可观测宇宙中拥有数以万计的行星，在数量众多的行星当中，即使智慧生命出现的概率非常小，从绝对数量上来看，也会有大量的外星文明存在，这种概率分析是基于地球不是特殊的基础上推导出来的，德雷克公式也能够很好的说明这一点，而且这也符合平庸理论的观点，即使我们的地球并不是特殊的，也不是稀有的，只是浩瀚宇宙中普通的一颗行星，既然如此，为什么我们一直都没有找到外星人呢？甚至连外星微生物都没有发生过，整个宇宙似乎只有人类存在，费米认为，就算是银河系中的智慧文明宇宙飞船速度是光速的十分之一，那么只要他们比人类早诞生几百万年，以光速千分之一的速度，也能够踏遍整个银河系。

但事实却是一片寂静，有不少科学家认为，光速水洼理论是导致我们无法找到外星人的关键因素，光速是宇宙中最快的飞行速度，但它也是有限的，在很早的时候人类就开始计算光速了，人类历史上最早测量光速的科学家是丹麦科学家奥勒.罗默，他在1676年的时候利用木卫一围绕木星公转的周期和地球公转的周期计算出光速大约是每秒21万公里，后来在1728年的时候，英国科学家詹姆斯.布拉德利利用光行差，计算出光速大约是*1^8m/s，光行差，简单来说就是地球的运动，会使得恒星的方位产生变化。利用恒星光行差，结合地球公转的速度和恒星角度的变化，就能够估算出光速来，后来到了20世纪50年代以后，人类的科技越来越强大，科学家也发明了各种各样测量光速的办法，比如说无线电干涉法，激光干涉法等等，最终得出的结果大约是每秒30万公里。

(资料图片仅供参考)

对于人类来说这个速度非常快，但是对于浩瀚的宇宙来说，这个速度就显得很慢，因为我们的宇宙正在膨胀当中，在1915年的时候，爱因斯坦提出了广义相对论，并发表了广义相对论的核心方程——广义相对论场方程，爱因斯坦认为，引力是产生时空弯曲的结果，水星近日点的进动、光线在太阳附近偏折等实验都证明了广义相对论的正确性，这个时候爱因斯坦开始尝试构建新的宇宙模型，不过当时很多科学家利用广义相对论场方程推导发现，我们的宇宙处于膨胀状态，这让爱因斯坦感到非常惊讶，爱因斯坦当时也受到了前人的影响，认为宇宙就是静态的，为了解决这个问题，他在场方程中加入了宇宙常数，这时候就得到了一个静态无边的宇宙模型。

虽然爱因斯坦解决了宇宙模型问题，但是他对宇宙常数并不太满意，因为这个常数破坏了广义相对论场方程的完美性，然而就在这个时候，爱德温.哈勃发现了宇宙膨胀现象，这个理论彻底推翻了爱因斯坦的静态宇宙模型。不过哈勃并不是发现宇宙膨胀的科学家，勒梅特比哈勃早两年认识到了宇宙膨胀的基本规律，勒梅特的论文最初以法语发表在了比利时的《布鲁塞尔科学学会年鉴》期刊上，题目是：具有恒定质量与扩展半径的均匀宇宙，解释河外星云的径向速度，但是由于当年德语和英语才是科学论文主要的语言，所以他的这一重要工作没有得到国际同行的注意。

在这篇论文中，勒梅特发现了爱因斯坦广义相对论方程的一个严格解，并就此推导出后来被称为“哈勃定律”的方程，即星系退行的速度正比于它与我们之间的距离，而相应的比例系数，就是著名的“哈勃常数”。利用维斯托•斯莱弗当时观测的星系退行速度数据和哈勃发表的星系距离数据，勒梅特求得两者的比例大约等于每秒每百万秒差距625千米。他还在论文中指出，观测数据的精度不足以验证他所发现的星系退行速度与距离之间的线性正比关系。两年后，爱德温.哈勃在《美国科学院院刊》上发表了题为“河外星云中距离与径向速度之间的关系”的论文。他和他的助手利用更精确的观测数据确立了“哈勃定律”的有效性，并计算出“哈勃常数”的数值：约为每秒每百万秒差距500千米。

爱德温.哈勃提出宇宙膨胀定律之后，很多科学家纷纷对星系进行了观测，最后科学家发现，星系却是在红移，这说明宇宙膨胀的理论是对的，哈勃能够发现星系红移，还需要感谢多普勒效应，一辆正在鸣笛驶来的汽车，从它向我们靠近到离我们远去，鸣笛的音调会发生变化，这是生活中的多普勒效应，更具体的说，当声源（或光源）相对于观测者移动时，观测者所接收到的声波（或光波）的频率会发生变化，当源朝着接收方移动时，源的波长会变短，频率变高，如果源的移动方向是离接收方远去，那么波长会扁长，频率降低。

多普勒效应在天体物理学中的应用更为明显，科学家能够根据红移和蓝移来判断一个天体是否在远离我们，不同光波的频率对应不同的颜色，向我们靠近的天体，光波会向蓝光偏移，而远离我们的天体光波会向红光偏移，从探测恒星或星系靠近或远离我们的速度，到发现星系外行星的存在，多普勒效应都起到非常重要的角色，光速水洼理论认为，宇宙空间实在是太大，在可观测宇宙直径930亿光年至少拥有2万亿个星系的情况下，假设其中有若干个均匀分布的外星文明存在，那么它们在发展的路上肯定会遇到光速限制，所谓光速限制就是光速最快只能够达到每秒30万公里。

而宇宙中的恒星彼此之间至少隔着数光年的距离，就算以光速前进也需要好多年，横跨整个星系的话就需要几十万年或者是几百万年的时间，就拿离太阳系最近的比邻星来说，比邻星距离地球大约有光年，换算成公里的话大约是40万亿公里，如果按照人类目前飞行最远的探测器旅行者1号飞行速度来计算的话，至少需要7万年的时间才能够达到这个地方，因为旅行者1号的飞行速度每秒只有千米，如果按照光速来计算的话，就需要光年，光年是一个距离单位，一光年就相当于光速飞行一年的时间，光年就相当于光速飞行年，光速这么快，在浩瀚的宇宙中穿梭都需要漫长的时间，更别说人类的飞行器了。

目前银河系的范围达到了20万光年，而银河系属于本星系群中，本星系群的直径大约是1000万光年左右，在本星系群中包含了50个和我们一样的银河系以及仙女座星系，在本星系群的上面还有室女座超星系团，对于室女座超星系团来说，它不仅仅能够容纳银河系的超大星系团，也是拉尼亚凯亚超星系团中最大的成员之一，室女座超星系团的直径大约是亿光年，包含了20000个星系，这仅仅是宇宙中大小和星系数量中等富饶的超星系团，曾经科学家认为，室女座超星系团已经是宇宙中最大的结构了，但是后来科学家发现了拉尼亚凯亚超星系团，拉尼亚凯亚超星系团里面存在超过10万个星系。

而超星系团本身的直径能够达到亿光年，对于人类来说，这简直就是一个天文数字，目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930亿光年，而这并不是宇宙的全部范围，宇宙可能比我们想象的还要大，从这些数据上我们就能够看出，光速在宇宙中也显得很慢，如果说宇宙中存在其它文明，但是由于光速的限制，即使外星文明发现地球，它们也无法飞过来，这就导致宇宙中大部分的文明都无法相见，最终所有的文明都是孤独终老，科学家通过计算得出，基于目前的光速和宇宙膨胀的速率来看，距离地球180亿光年外的所有星系，远离地球的速度都已经超过了光速，现在我们永远无法看到那些星系现在的样子。

未来人类文明也永远不可能达到那些星系，因为它们在超光速远离我们，在人类客观的2万亿个星系中，至少有万亿个星系已经和人类没有关系了，宇宙因为超光速的膨胀被分割成了一座座孤岛，每一个孤岛上面的智慧文明都可能永远无法知晓其它文明的存在，这也是费米悖论的解释之一，看到这里，可能有很多人会产生一个疑问，为什么光速无法超越？关于光速为什么不能够被超越，对于有些人来说可能是新鲜事，但是如果了解爱因斯坦的质能方程式，就简单多了，在爱因斯坦的质能方程中，质量m和能量E是等价的，这意味着物质的质量越大，其蕴含的能量就越大，最重要的是，这也意味着物质所含能量越大，那它也越重。

运动是一种能量，所以物体在运动时的质量要略大于相对静止时的质量，比如说如果你以每小时100英里的速度扔出一个球，那么这个时候它的质量会增加到克，很明显，这个增量很小，但是随着速度的增加，质量的增加就会变得越来越大，如果一艘宇宙飞船以百分之90的光速飞行，那么它这个时候的质量是飞船相对静止时的两倍，这意味着引擎必须加倍输出才能够使飞船加速前进，飞船的速度越高，其能量也越高，质量也就会变得越大，从而需要更多的能量使飞船加速，同时飞船内的一切也会变得越来越重，静止时只有14克左右的手表，这个时候的重量能够达到36吨。

简单来说就是如果飞船达到光速，就需要无限多的能量来使其前进，这显然是不可能的，而且在我们现有的物理学当中，也不存在无限大或者无限小的物质，所以光速不可能超越，任何有质量的物体它的飞行速度只能够无限接近光速，不可能达到光速或超越光速，既然无法超越光速，那么任何文明都不可能随意的在宇宙中穿梭，每一个文明都只能够在自己的恒星系发展，永远都无法离开自己的恒星系，直到这个恒星系灭亡，文明都无法走出这个恒星系的范围，超光速宇宙膨胀的背后，是任何一个文明的孤独，所以很多科学家认为，所有文明都会因为扩张而消亡。不过小编认为，人类作为地球上最有智慧的生命，未来随着人类科技的进步，说不定人类能够解开外星文明的奥秘，对此，大家有什么想说的吗？