联邦第九星区,拉尼亚凯亚枢纽——哈勃流法庭,位于本超星系团引力井外的宇宙网主纤维节点,是联邦针对宇宙历史的考察与天体研究的前哨站。
作为一种充斥于宇宙之中,占到了宇宙总能量68%并推动宇宙加速膨胀的能量形式,暗能量的在宇宙范围内的均匀分布使得宇宙的几何形状趋于平坦,在宇宙大尺度结构的形成与演化之中扮演了重要的角色。
在第九星区之中,由暗能量驱动的星系级彭罗斯图构成了审判长席。
作为一种依赖于对星系尺度的时空集合的精确测量和建模的模型,星系级彭罗斯图由联邦组织数个星区的探测仪器综合星系红移与引力透镜效应等数据构建,其能够用作描述宇宙的因果结构,是一种全新的时空图示技术。
它通过将时间与空间以对数尺度压缩,使整个宇宙的历史能够被直观地展示在一张图上,每个时空点都被映射为一个特定的几何空间位置,从而清晰地显示出不同事件之间的因果关系。
而暗能量的排斥作用使得星系间的距离不断扩大,影响了彭罗斯图中星系间连线的长度与角度,同时,暗能量在局部区域内的分布不均匀性也导致了时空的扭曲与膨胀速率的差异,进而在彭罗斯图上呈现出独特的几何图案和因果路径的分支与合并,为研究宇宙演化历史提供了一个更加理想的样本。
至于审判长席,则是一种构造遵循星系级彭罗斯图的几何布局,各个部件的排列和连接方式均与彭罗斯图中的因果线精确对应。
这种设计使得审判长席成为了一个能够反应宇宙时间因果结构的物理模型,当审判长席运行时,其内部的能量流动和信息传递路径,实际上是模拟了星系尺度上的因果传播过程,为跨星系审判提供了一个与宇宙时空规律相契合的决策依据。
同时,联邦还在第九星区内利用重子声波震荡雕刻出了星系团尺度的因果律浮雕,用于研究宇宙的实时演化进程并推动联邦关于利用宇宙动力学拓展疆域的相关课题。
重子声波震荡(BAO)源自宇宙早起的声波震荡现象,在宇宙大爆炸的极早期,物质与辐射紧密结合,形成了光子-重子流体。
在暗物质引力的作用下产生的密度扰动引发了流体振荡,而伴随着宇宙膨胀冷却,物质与辐射脱耦,声波振荡冻结,形成了特定的重子密度分布模式,具体在宇宙的大尺度结构中表现为星系分布呈现出周期性峰值和谷值,间隔约4.9亿光年。
在联邦科学院的研究中,BAO因其在宇宙膨胀历史中的稳定性,被用作标准尺,帮助联邦科学院研究宇宙膨胀速率并深入利用暗能量性质。
借助引力透镜效应使光线在星系团质量分布不均匀处弯曲,通过精确调控相应星系团的质量分布,可引导光线勾勒出精准的浮雕轮廓。同时,等离子体振荡技术将会激发该星系团内高温稀薄等离子体的周期性密度波动,与重子声波振荡频率相匹配,强化该浮雕在三维空间内的立体感与动态效果。
通过联邦的这些技术,因果律浮雕得以以视觉化呈现星系团内物质、能量和信息的因果关联。其立体结构展示天体间相互作用路径,如星系形成,气体流动等,浮雕的动态演化则能够实时反映星系团的动态变化。
众所周知,星系光谱红移是宇宙膨胀的标志,星系退行速度越快,红移越大。由于联邦自身广阔的疆域,其不可能依靠星区议会就完全整合统治联邦所有的星区,因此在不同超星系团中仍然存在有由联邦扶持的政权存在。
而为了争夺资源与地盘,超星系团间往往会爆发红移战争,即交战双方利用类星体作为因果律炮台,通过操控红移来改变星系的表观速度和距离,进而影响宇宙在宏观尺寸上的结构和资源分配。
作为宇宙中最明亮的天体,类星体借由超大质量黑洞吸积周围物质,能够产生高能辐射和等离子体喷流。而处于交战之中的超星系团会精确操控类星体的喷流方向和强度,将其对准敌方星系团。当喷流冲击敌方星系时,会在敌方星系中引发剧烈的星系风,改变星系的运动速度和方向,从而影响其红移值,进而使对方加速退行,红移增大,进而在宇宙尺度上更加“远离”战场。
当然,无论双方的红移战争过程怎样惨烈,也不管最终结果如何,作为联邦的附庸,这场红移战争的最终结果还是需要联邦介入裁定,而位于第九星区的审判长席便承担了这项工作。
审判长席上的星系级彭罗斯图能够实时映射超星系团间复杂的时空因果关系,仲裁者依靠彭罗斯图精准追踪类星体喷流引发的因果链,定位受攻击星系红移变化的源头,据此评估战场主动权和战争影响范围及强度,最终判定整场红移战争的胜利方。
除了审判长席外,第九星区还有一项鲜为人知的功能,那便是收容暴胀子文明。
暴胀子是一种标量场粒子,与暗能量一同驱动着宇宙的膨胀。在宇宙早期,暴胀子能量推动宇宙极快膨胀,形成了如今的宏观宇宙结构,而这个早期,实际是指在宇宙大爆炸后的极短时间,即10^-36~10^-32秒之间,在这段时间内,宇宙的体积以指数级增长,暴胀子场的能量密度主导了这段时间内宇宙的演化。
暴胀子文明史由一群高度发达的量子智慧生命所组成,能够通过操控暴胀子场的参数,局部修改宇宙的暴胀模式,在联邦为了征服暴胀子文明的战争中,暴胀子文明就曾经通过创建微小的暴胀区域,使周围空间以极快的速度膨胀。
这种局部暴胀现象会摧毁附近的星系和天体,引发局部宇宙结构的剧烈变化。被修改区域的物理规律可能发生变化,从而导致时间扩张与空间扭曲等效应,联邦舰队也因此被重创。
不过,在征服暴胀子文明之后,联邦并没有像往常那样实施报复性的文明灭绝,而是选择了将其收容。
就在第九星区的部分黑洞附近,联邦借助这些区域的高引力场,有效约束了暴胀子文明的活动,收容区域往往采用多层结构设计,外层是高强度的引力场发生器,中间层则是量子纠缠屏蔽器,用于阻止被收容的暴胀子文明与外界的正常通讯,内层则是能够产生与暴胀子能量相反的量子场来抵消暴胀子能量波动的暴胀子能量平衡系统。
同时,通过对这些被收容的暴胀子文明的观察与实验,联邦得以将暴胀子的能量与飞船的推进系统相结合,使其产生局部暴胀效应,在飞船前方创造一个空间“泡沫”,推动飞船高速前进,为联邦的飞船推进系统研究提供了一个全新的方向。
除去这些,联邦最高机密的研究设施,大撕裂观测站,也位于联邦第九星区之中。
相变是指物质从一种相态转变为另一种相态的过程,而暗能量相变则是指暗能量的状态方程参数发生了显著变化。
暗能量的状态方程通常表示为ω=P/ρ,对于常规的如宇宙常数的暗能量模型,ω=-1,但是,在更多的动态暗能量模型之中,ω可以随时间变化,当ω小于-1时,暗能量本身所具有的负压强会变得更大,导致宇宙加速膨胀,此类暗能量被称为幻影暗能量。
而在幻影暗能量模型之中,当暗能量经历相变,其状态方程参数ω笑语-1并且绝对值逐渐增大时,宇宙膨胀会进入一个失控的阶段,宇宙的膨胀速率将会再一次进入指数级增长的阶段。
在这种情况下,宇宙的尺度因子a(t)随时间t的变化遵循a(t)~(ts-t)^-α,其中ts指大撕裂时间,这意味着随着宇宙膨胀的加速,宇宙中的所有结构都将被撕裂,包括联邦在内的一切文明都将被毁灭。
为了提前检测到大撕裂来临的前兆,大撕裂观测站通过模拟暗能量相变,借助现有的数据提前十万年预演大撕裂过程。其利用超级计算机和量子模拟器,结合相关研究结论,构建了一个高精度的宇宙演化模型,能够模拟从暗能量相变开始到大撕裂发生的整个过程,包括宇宙膨胀的加速、星系和恒星的解体、以及基本粒子的最终撕裂。
一旦模拟结果出现了宇宙大撕裂即将发生的可能性,大撕裂观测站将在第一时间向联邦高层反馈,届时联邦可能会采取一系列措施来减缓大撕裂来临的时间。
当然,联邦自然不会坐以待毙,干等大撕裂那一天的来临,联邦科学院内有多个项目组均在研究如何逃脱大撕裂的结局,但目前,无论是大反冲还是借助黑洞时间闭合曲线进行无限回溯的理论实践均以失败告终,联邦究竟能否逃离大撕裂的命运,还是未知数。