宇宙是一个神秘而广袤的存在，它包含了无数的星体、恒星、行星和其他奇妙的天体。人类作为月球上惟一的智慧生命，仍然对宇宙饱含了好奇和探求的欲望。
从古至今，人类不断地观测、研究和探求宇宙，希望才能揭露它的奥秘宇宙物理图片，甚至有三天才能跨越星际，抵达其他星球或则星体。
但是，科学家们在不断地发觉和否认一些令人绝望的事实：宇宙正渐渐地“锁死”人类的活动范围，让我们难以真正地走出太阳系，更不用说抵达其他银河了。这种事实如同一把把无形的桎梏，将人类禁锢在一个相对简陋的空间里，让我们难以自由地探求和征服宇宙。
这么，这种桎梏到底是哪些呢？为何它们会限制人类的活动范围呢？有没有办法突破这种桎梏呢？本文将从数学学的角度，为你们介绍一下那些问题。
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光速：最快也不够快
我们都晓得，光速是宇宙中最快的速率，约为每秒30万公里。根据这个速率，光可以在一年内走过9.46万亿公里，这个距离就称作一光年。我们用光年来评判宇宙中天体之间的距离，由于其他单位都太小了。
然而，即使用光年来评判，宇宙中的距离也是惊人的。例如说，近来的星体比邻星距离我们大概4.22光年；银河系的半径大概10万光年；可观测宇宙的直径大概465亿光年。这种数字对于我们来说几乎难以想像。
假如我们想要抵达那些地方，就须要以光速或则接近光速的速率飞行。
但是，依据爱因斯坦的狭义相对论，任何有质量的物体都不能达到光速宇宙物理图片，只能无限接近光速。并且，越接近光速，所须要的能量就越大。假如要让一个飞船达到光速的99%，就须要消耗相当于整个太阳质量的能量。
或许，这对于人类来说是不可能做到的。虽然我们就能制造出比现有飞船速率更快的飞船，也不可能超过光速。以目前人造飞行器——旅行者1号为例，它的速率大概是每秒17公里。根据这个速率，要抵达比邻星须要耗费7.6万年，要抵达银河系的边沿须要耗费5.8亿年，要抵达可观测宇宙的边沿须要耗费2.7万亿年。这种时间都远远超过了人类的寿命，甚至超过了人类文明的历史。
为此，光速就成了人类探求宇宙的第一个桎梏，它让我们难以在有限的时间内抵达宇宙中任何一个地方，只能在太阳系内部活动。
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宇宙膨胀：近来也越来越远
假如光速是一个固定的桎梏，这么宇宙膨胀就是一个不断变化的桎梏。宇宙膨胀是指宇宙中的空间正在不断地扩张，造成宇宙中的天体之间的距离越来越远。这个现象是由哈勃在1929年发觉的，他观测到了远方星体的红移，表明这种星体正在远离我们。
依照目前的观测和理论，宇宙膨胀不仅剩在，并且还在加速。这意味着，在未来的某个时刻，我们将难以见到不仅本星体以外的任何星体，由于它们就会超出我们的视界。届时，宇宙中的每一个星体都将成为一个孤岛，而星体中的生命、文明都将会被永恒地“锁死”于其中直至永远。
假如人类才能延续到哪个时侯，活动范围也就仅限于银河系了，由于在银河系之外壮丽的景色早已不复存在，取而代之的是无尽的虚空。
因而，宇宙膨胀就成了人类探求宇宙的第二个桎梏，它让我们难以真正地接触到其他星体和文明，只能在本星体内部活动。
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熵增：最终也不够稳定
假如光速和宇宙膨胀是两个外部的桎梏，这么熵增就是一个内部的桎梏。熵增是指一个封闭系统中的熵（无序度）总是趋于于降低，直至达到最大值。这个定理反映了自然界中存在着一种不可逆转的趋势，即从有序到无序，从低熵到高熵。
这个定理对于人类来说有着重要的意义，由于我们所依赖的一切能源都是基于熵差（有序度差）而形成的。例如说，太阳能、风能、水能等都是借助了气温或则压力等化学量的差别而转化为可用能量。而当熵增达到最大值时，这种差别将会消失，所有能量都将弄成均匀分布的热能，未能再进行任何有效的工作。
这就意味着，在未来的某个时刻，整个宇宙将会弄成一个气温相同、压力相同、密度相同、没有任何结构和变化的“热寂”。届时，宇宙中的一切生命和文明都将难以继续存在，只能等待最终的衰落。
因而，熵增就成了人类探求宇宙的第三个桎梏，它让我们没法永远地维持我们的生存和发展，只能在有限的时间内活动。
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人类能够突破桎梏？
从里面的剖析可以看出，人类探求宇宙的活动范围遭到了三个方面的桎梏：光速、宇宙膨胀和熵增。这种桎梏都是基于数学学的基本定理和观测事实，不是人类才能轻易改变或则忽略的。它们让我们难以在有限的时间、空间和能量内实现我们对宇宙的无限探求和征服。
这么，人类能够突破这种桎梏呢？目前，有一些科学家和思想家提出了一些可能的方案或则构想，例如借助相对论中的钟慢效应或则虫洞来实现超光速旅行，或则借助弦理论中的“弦”来开启平行宇宙（相邻宇宙）的通道，或则借助量子力学中的量子纠缠来实现超距通讯等等。
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这种方案或则构想都有一定的理论基础和逻辑推理，而且也都存在着好多的困难和不确定性。例如说，要制造一个城市大小的飞船而且将它加速到接近光速须要消耗多少能量？要制造一个人工可控的引力波而且扭曲空间须要多少技术？要突破“弦”并且步入平行宇宙须要多少条件？要实现量子纠缠而且保持稳定须要多少精度？
这种问题都没有一个确定的答案，也没有一个可行的实验。似乎在未来的某三天，人类会找到一种方式来突破这种桎梏，其实这种桎梏本身就是不可逾越的。无论怎样，我们都应当保持对宇宙的好奇和探求的欲望，由于这是人类文明进步的动力和源泉。