科学探索

数星星

    无论所使用的设备是什么，估计星系数量的方法是相同的。你利用望远镜选择一片天空并观测存在的星系数量，然后利用这片天空与整个宇宙的比例，从而确定整个宇宙的星系数量。“这一方法的前提假设是整个宇宙是均匀的。” 利维奥说道。“我们有理由相信事实的确如此，因为这是宇宙学原理。”

    这一原理追溯到爱因斯坦的广义相对论。广义相对论的发现之一便是引力导致时空扭曲，基于此好几名科学家（包括爱因斯坦）试图理解引力将如何影响整个宇宙。

    “最简单的假设便是如果你用足够差的视力观察整个宇宙，你会发现各个方向的各片天空几乎都是一样的。”美国宇航局这样表示。“这意味着，从非常大的范围内求平均值时，整个宇宙的物质是均匀和各向同性的，这被称为宇宙学原理。”

    宇宙学原理的例子之一便是宇宙微波背景，这种辐射是宇宙大爆炸之后早期宇宙的残余物。利用例如美国宇航局威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,简称WMAP)等设备，天文学家发现无论从哪里观测，宇宙微波背景几乎都是相同的。

星系

星系的数量未来是否会发生变化？

    对宇宙膨胀——主要是通过观测星系远离我们的速率——的测量显示，宇宙大约已经138.2亿年老。随着宇宙逐渐衰老和变大，星系将日渐后退，距离地球越来越远，这使得利用望远镜观测它们变得更加困难。

    宇宙正在以超过光速的速率膨胀，这并不违反爱因斯坦的光速极限，因为膨胀的是宇宙本身，而非在宇宙里穿行的物体。同时这种膨胀速率在不断加速。这便是“可观测宇宙”——也即我们能够看到的宇宙——的概念发挥作用的地方。在1万亿年到2万亿年间，有很多星系将超出我们在地球上能够观测的范围。“我们将只能观测到那些发出的光能够到达地球的星系，但这并不意味着这是宇宙里所有的星系。这便是可观测宇宙的定义。”

    星系也会随着时间的推移发生变化。银河系在未来将与邻近的仙女座星系发生碰撞并在40亿年后合并。在此之后本星系群的其它星系——距离我们最近的那些星系——将最终合并。未来星系的居民可以观测到的宇宙将更加昏暗。“那时候的文明可能无法发现宇宙具有1000亿个星系的证据，人类将无法观测到宇宙正在膨胀，甚至可能不知道曾经发生过宇宙大爆炸。”