我们这项研究的起因，源于10年前天文学上一个引人注目的大发现。当时，两个各自独立的天文学家团队追溯了过去50亿年宇宙的膨胀过程，发现宇宙似乎正在加速膨胀。科学家们认为，这种让宇宙对抗引力作用而加速膨胀的力量，源于一种与真空联系在一起的“暗能量”（dark energy）。事实上，在此之前，包括本文作者克劳斯在内的一些理论学家，就已经通过间接测量预料到了这一结果。不过从物理学角度来说，这项发现应该算是第一个直接观测证据。宇宙的加速膨胀意味着真空中包含着大量能量：就算把当前能够观测到的宇宙结构，包括星系、星系团和超星系团等全加在一起，所含能量也仅仅相当于真空能量的1/3。具有讽刺意味的是，这种形式的能量最早是爱因斯坦提出的，目的却是为了维持一个静态的宇宙。他把这种能量称为“宇宙学常数”（cosmological constant）。
暗能量将对宇宙的未来产生巨大的影响。克劳斯曾经和美国华盛顿天主教大学（Case Western Reserve University）的宇宙学家格伦·斯塔克曼（Glenn Starkman）一起，合作探讨了这样一个问题：在一个包含宇宙学常数的宇宙中，生命的最终命运将会如何。结论是：不太乐观。这样一个宇宙将演变成一个非常不适宜生存的地方。宇宙学常数会产生一个固定的“事件视界”（event horizon），在这种假想边界以外，任何辐射或物质都不可能被我们看到。宇宙看起来就像一个内外颠倒的黑洞，物质和辐射不断被吸出视界，然后永不回头。这一发现意味着，可观测宇宙包含的信息是有限的，因此生命和信息处理过程都不可能永久持续下去。
不过，用不着担心有限的信息可能会带来麻烦，在信息极限成为问题之前很久，所有随着宇宙一起膨胀的物质就会被推到事件视界以外。美国哈佛大学的亚伯拉罕·洛布（Abraham Loeb）和长峰健太郎（Kentaro Nagamine）研究了这一过程。他们发现，我们所说的“本星系群”（Local Group of galaxies，由银河系、仙女座星系和许多围绕它们旋转的矮星系构成）将坍缩成一个巨大的超星系。所有其他的星系都将消失在事件视界以外。这个过程将历时1,000亿年，看起来也许很长，但与永恒的荒芜相比，也只不过是转瞬之间而已。
大爆炸的观测证据
对于生活在遥远的未来、居住在这个超星系里的天文学家来说，他们又将如何去演绎宇宙的历史？想要探讨这个问题，我们必须先回顾一下，支撑我们目前的宇宙观——大爆炸理论的几大支柱。
第一个支柱是爱因斯坦的广义相对论。在它出现之前的近300年里，牛顿理论一直是天文学几乎所 有分支的基础。从地球到星系，不论在什么尺度下，牛顿理论都能准确预言物体的运动状态。但是，对于无穷大的物质集合，牛顿理论就完全不适用了。广义相对论突破了这个局限。1916年，爱因斯坦公布了广义相对论，并且提出了一个包含宇宙学常数的简单方程，用来描述宇宙。此后不久，荷兰物理学家威廉·德西特（Willem de Sitter）就求出了方程的一个解。德西特的结果似乎与当时人们公认的宇宙图景完全一致：宇宙是被广袤且永恒不变的虚空包围着的一座宇宙岛。
