已知世界上最遥远的距离，是多远？

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哪怕只是一只小小的蚂蚁，终日生活在数十厘米的蚁丘之上，也会好奇自己未曾到达过的大山。人类也是如此，纵使我们无法抵挡那片最遥远的星空，也不会停下想象和探索的脚步。

“知道”（nz_zhidao）跟你谈谈，探索宇宙的魅力有多大。

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（IC photo / 图）

今年12月空间望远镜科学研究所（STScI）发表了一项最新发现，詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）发现了迄今为止确定的最遥远星系，它形成于大爆炸后约3.25亿年。

据介绍，来自10个国家的80多位天文学家参与了这次调查，他们用一种叫做“红移”的度量方法，通过比较一个星系的可视颜色与实际颜色，来测量这些宇宙天体和地球之间的距离。而研究人员目前已经确认了4个极远星系的红移，将在2023年开展另一组的观察。

没错，这个“形成于大爆炸后约3.25亿年”应该就是目前已知世界上最遥远的距离。为什么明明是时间单位，却用来衡量距离？最近，今日头条上的一档科普对话节目《科学家请回答2022》从宇宙加速膨胀开始，为大家解释了这个问题。

宇宙在加速膨胀

人类使用望远镜已经有数百年的历史，在此期间，无数的科学家和天文爱好者对其他星系进行了观测和记录数据。1929年，美国天文学哈勃提出了宇宙在不断膨胀的理论，得到了科学界的广泛认可。

哈勃的理论让人们对宇宙的最终结局展开了两种猜想，一种是物质之间的引力足够强，导致宇宙从膨胀转变为收缩，最后成为了一个点。另一种则走向了相反的方向，猜想认为物质之间的引力不够强，因此宇宙不会收缩，会一直膨胀下去，但膨胀的速度有所下降。

然而谁也没想到，科学的走向跟前两种都不一样。

1998年，物理学者索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯透过观测超新星，发现宇宙膨胀的速度实际上在加快，颠覆了数十年以来的猜想，他们也因此获得了2011年诺贝尔物理学奖。

作为发现宇宙加速膨胀的学者之一，亚当·里斯，今年也被特别邀请到《科学家请回答2022》，与中科大副研究员@科技袁人袁岚峰 进行一对一的视频访谈。

该节目由今日头条科学频道与世界顶尖科学家协会联合推出，自2020年起，已连续上线三年。除了亚当·里斯，2001年诺贝尔物理学奖得主沃尔夫冈·克特勒，2007年图灵奖得主约瑟夫·斯发基斯等五名科学家，也在今年的节目中，与五名头条优质科普创作者进行对话。

亚当·里斯在节目中介绍，如果你想掌握一枚火箭的情况，你会去观察它，测量它的速度。如果它的运动速度足够快，足以逃脱引力，它就会越飞越远，而遗留下来的运动轨迹，就会成为物理学家的研究对象。

那么研究宇宙膨胀的速度也是这样，不过观察的对象变成了超新星。他们将过去和现在的宇宙痕迹进行对比，就会发现它正在加速，走得越来越快。宇宙实在是太大了，无论你怎么向外看，其实都是沿着时间在往回看，而每一次观察到的距离，最后都成了时间留下来的痕迹。

（节目截图）

暗能量和暗物质

从颠覆一个常识，到让人们接受新的知识，本身已经不容易。在科学界普遍接受宇宙加速膨胀的观测事实之后，新的难题摆在面前：宇宙为什么会加速膨胀呢？

有的天才在知道这一事实之前，就提前预判一波，给到了自己的观点。1917年，为了符合当时的静态宇宙观，物理牛人爱因斯坦提出了一个宇宙学常数的概念。但受到1929年哈勃提出膨胀宇宙的天文观测结果影响之后，爱因斯坦对自己推导出的宇宙现象产生了怀疑，他放弃了宇宙常数，称之为“一生中最大的错误”。

而亚当·里斯等人提出的新研究，拯救了这个概念，让其成为了宇宙加速膨胀解释中重要的一环。和当初爱因斯坦给出的平直宇宙模型不同，现在的宇宙常数代表了暗能量和暗物质。有研究认为，目前宇宙由5%普通物质，27%暗物质和68%暗能量组成。

面对暗能量和暗物质这两个玄之又玄的词，亚当·里斯用接地气的方式作出解释。

他说，想象你在一个关灯的房间里走来走去，边走边碰到附近的东西，你虽然看不到房间里有什么，但你能感觉到，你知道那里就是有东西。暗能量和暗物质就是宇宙里那些，你看不到，但在影响着周围的引力源，暗物质把物体聚在一起，暗能量使物体彼此远离。

不过，由于这种猜想作用在宇宙星系之中，几乎没有办法在地球上通过实验去证实，科学家只能观察它们对宇宙的影响。

除了暗能量和宇宙常数，关于宇宙加速膨胀还有其他的解释，一种是修正牛顿动力学，一种是弦论。亚当·里斯强调，因为我们对问题的答案并不确定，所以必须对其他理论保持开放心态。

（IC photo / 图）

探索宇宙的意义

虽然说如何解释宇宙加速膨胀这件事，目前还是猜想、理论居多，尚且不能得到确切的答案，但对于科学家们来说，这远不只是一个通过大量计算和修改模型去迎合数据的过程，好的结论应该具有前瞻性，好的解题思路应该也对其他科技领域有所启发。

亚当·里斯在《科学家请回答2022》中用这样一个比喻，巧妙地形容宇宙和人类的关系：

“宇宙的非凡之处在于，它根本不在乎我们。宇宙如此浩瀚，人类对宇宙的影响可以说微乎其微。一颗巨大的树会有小小的藤蔓寄生在上面，而巨树不会在乎藤蔓，但藤蔓需要巨树才能生存。”

哪怕只是一只小小的蚂蚁，终日生活在数十厘米的蚁丘之上，也会曾经好奇自己未曾到达过的大山。人类也是如此，纵使我们无法抵挡那片最遥远的星空，也不会停下想象和探索的脚步。千百年的时光，数不清的猜想和定理，人类的思维从望远镜飞到宇宙，把遥不可及的星辰变成笔下的观测记录，然后再出发，前往下一片不为人知的神秘区域。

亚当·里斯说，他们现在还没有办法准确计算出宇宙开始加速膨胀的时间，但可以这样理解，抵达临界点的时候，不会发生任何事情，因为我们要过了临界点之后，才能注意到改变。

所以你看，听上去多么具有历史纪念意义的一个时间点，在真正发生的时候，也只是平凡一刻。所谓片刻即永恒，也许从这一刻起，我们可以开始从科学中读到诗意，从柴米油盐中读到片刻的永恒。

这样的宇宙知识，这样的节目谈话，实在是太有意思。如果你对人工智能、元宇宙、生物进化等前沿科技话题同样感兴趣的话，不妨到《科学家请回答2022》看看，说不定也能在观点的碰撞中，迸发出一点智慧的小火花。

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