如果宇宙只剩下太陽這一顆恆星，那麼地球上的規律將會受到哪些影響，人類是否可以像現在一樣生存下去？

11-17

本題已收錄至知乎圓桌 ?宇宙那麼大，更多討論歡迎關注。

剛剛做完一個星系化學演化模擬，看到這個問題，渾身不舒服。因為按照現有人類對宇宙的認識圖景（參考Lambda-CDM model），在遙遠的未來，假如太陽一直存在（同時假設人類也存在），那麼它確實有可能成為我們能觀測到的唯一恆星。

序章：我們都知道些什麼？
Scientific American 2008年三月刊上有一篇特別有趣的文章，The End of Cosmology? （宇宙學的終結？）

作者是兩位宇宙學家Lawrence M. Krauss和Robert J. Scherrer。大家可能更熟悉Krauss，因為他老人家著有兩本（因為我只讀過這兩本）科普書

作者是兩位宇宙學家Lawrence M. Krauss和Robert J. Scherrer。大家可能更熟悉Krauss，因為他老人家著有兩本（因為我只讀過這兩本）科普書 A universe from nothing（無中生有的宇宙 (豆瓣)），The Physics of Star Trek（The Physics of Star Trek (豆瓣)）。言歸正傳，那篇文章指出，未來當我們抬頭仰望天空時，可能將會是一片黑暗。不願意聽我絮叨的，直接跳轉原文http://genesis1.asu.edu/0308046.pdf

先來扯我們知道的，如今標準的宇宙學理論被稱為Lambda-Cold Dark Matter（ $Lambda CDM$ ）模型：Lambda源自愛因斯坦引入的宇宙學常數，是一種相互排斥的真空能量（約佔宇宙總能量的70%）；CDM即冷暗物質，是相互吸引的物質粒子（約佔宇宙總能量的25%）。前者推動宇宙的整體膨脹，加速星系相互遠離的趨勢；後者把恆星黏合成星系，把星系黏合成星系團。這兩種能量共同主導了可觀測宇宙（Observable universe）的大尺度結構。很遺憾，你我可以摸得著、看得到的尋常物質（約佔宇宙總能量的5%）對現階段宇宙的影響可以忽略（現有宇宙大尺度模擬中沒有氣體）。更遺憾的是，我們對宇宙「膨脹劑」和「粘合劑」的本質幾乎一無所知，只知道它們應該就在那裡，在這裡，在你我身邊，無處不在。「暗」這個詞在物理學上就意味著無知。

但是，無論是尋常的物質（重子物質），還是看不到摸不著（暫時性地）暗物質，其能量密度都是與空間尺度的三次方成反比的。而暗能量非常的不同尋常，目前的觀測表明它的能量密度幾乎是個常數！也就是說，隨著宇宙尺度的增加，暗能量將持續不斷地增加。最終的結果是：宇宙的排斥力一旦超過吸引力，宇宙的膨脹速度越來越快，永遠不會停下來。通過對超新星的觀測，兩個獨立的研究組都證實了這個結論（Accelerating universe），並榮獲2011年諾貝爾物理學獎。

第一章：膨脹宇宙的未來
在討論繼續之前，須要正確地理解宇宙膨脹。在沒有數學公式的引導下，我認為吹氣球模型最好的詮釋了宇宙膨脹（缺點是，它是一個2維膨脹宇宙）：隨著氣球（宇宙）尺度的增加，氣球上兩點（宇宙中兩星球）的距離不斷增加。這種膨脹沒有中心，從任何一點看過去，其他點都在離自身遠去。

宇宙的膨脹導致宇宙中任意兩點的距離都在增加，於是離得越遠的兩點分離得越快。站在地球上向宇宙深空望去，在足夠遠的地方，宇宙的膨脹速率（相對於此時此地的我們）甚至超越了光速。需要說明的是：這並沒有違反狹義相對論，因為在這個過程中沒有信息傳遞；同時，狹義相對論只嚴格限制了能量/動量在時空背景下的移動速度，並沒有對時空本身的變化有限制。於是，在遙遠的宇宙中存在一個界限(事件視界，Event horizon)，超越了它，那裡發生的一切將永遠無法影響到我們，因而那裡的一切對我們來說都毫無意義（森林中一棵樹倒下了，卻沒人看見或聽見，這件事情有意義嗎 &>.&<）。這樣的宇宙對待在其中的人類來說，就像是一個內外翻轉（inside-out）的黑洞，界限外面如同黑洞一般，沒有任何信息能從那裡傳達給我們。

在遙遠的未來，那些遙遠的星系（隨自身所處的時空）遲早會以超過光速的速度離我們而去，人類將再也無法看到它們的星光。隨著宇宙的不斷膨脹，我們人類的「視野」也會越來越小。而與我們銀河系處於同一個引力束縛系統的其他星系將最終融合，成為一個超級星系。而星系之外，則是永無止境的黑暗。Krauss在文章預計這件事情將發生在1000億年後，屆時太陽系將肯定不會存在。

故事講到這裡，小結一下。我們基於
1）假設——「存在提供排斥力的宇宙學常數（暗能量）」
2）假設——「存在提供引力的暗物質」
3）觀測事實——「星系運動曲線以及宇宙大尺度結構」
4）觀測事實——「宇宙加速膨脹」
得到了這樣的結論：在遙遠的未來，銀河系與附近的星系將融合成一個超級星系，此外所有其他的星系和天體都將離開我們的觀測視界。在人類可觀測的宇宙中，除本星系以外一無所有。

第二章：微調一下暗能量？
之前我描述的未來基於暗能量存在的假設，而且這種暗能量的能量密度還幾乎是恆定不變的。那麼，如果暗能量的能量密度緩慢地增加，結果又會如何呢？
必須要說明的是，目前所有的觀測數據(包括:Ia型超新星觀測、High red-shift cluster abundance、以及quasar-lensing statistics)都表明暗能量的性質（專業點的說法是「物態方程」）和愛因斯坦引入的宇宙學常數非常類似，即能量密度保持為常數。

Robert R. Calwell 等人在2003年討論了一個非常有趣的可能性（Phys. Rev. Lett. 91, 071301 (2003)）：如果暗能量的能量密度隨時間增加，宇宙的未來會怎樣？相比於恆定能量密度的情況，這種可能性將會導致宇宙的「大撕裂(Big Rip)」。什麼意思呢？不斷增加的暗能量將遠遠超過引力物質，最終導致宇宙失控一般地膨脹。與第一章提到的加速膨脹不同，這種可怕的膨脹將會撕裂引力束縛系統。
簡單來說，就是在未來的某個時刻，失控膨脹的宇宙會先撕碎我們銀河系所處的星系集團（Local Group），然後進一步撕扯開銀河系、太陽系、地球、你和我、最終將原子核扯開。這就是「大撕裂」的含義。

在這樣的一種可能性當中，太陽確實會在某個時刻成為我們人類世界（假設還存在）唯一的恆星。不過呢，在這之後，太陽系也將註定分崩離析。

聽起來是不是有點可怕，比起無窮的孤獨更加暴虐？但是，這樣有趣的（大部分的研究文章都用了這個形容詞）未來嚴格依賴於暗能量能量密度逐漸增加的假設。而且根據不同的模型和參數估計，從此時此刻算起，大撕裂的時間至少還要100億年，比凱恩斯的「長期來看（In the long run, we are all dead）」還要長得多，長得足夠人類去回憶。

第三章：膨脹導致的無知
無論暗能量性質如何，只要它存在（準確地說，還要求它的壓強至少為自身能量密度的1/3，雖然這一點目前看起來毋庸置疑），宇宙終將無休止的膨脹。在遙遠的未來，我們的知識本身將發生變化（請注意，我沒有說物理定律會變化）。關於宇宙，那時的人類可能會了解得更少。

先來看看今天宇宙學的四大基石：
1）愛因斯坦場方程是我們理解時空和宇宙的理論基礎，勒梅特（Lema?tre）首次指出動態宇宙解和星系紅移的聯繫（他甚至第一次推導出了「哈勃定律」，可惜文章是法文寫成的，在翻譯成英文時，這個結論被遺漏了）。
2）威斯特斯利弗爾特（Vesto Slipher）首次根據星系紅移觀測推算出星系的退行速度，隨後哈勃進一步推算出星系的距離，並得到了「哈勃定律」（雖然誤差大得驚人），證實了宇宙膨脹。
3）彭齊亞茲和威爾遜發現了宇宙微波背景輻射（Cosmic microwave background），證實了宇宙起源於極熱極密的過去，即「大爆炸」。
4）宇宙元素（主要是氫和氦）的丰度觀測，符合「大爆炸」模型的預測，即原初核合成（Big Bang nucleosynthesis）。

當然，我們沒有理由認為廣義相對論在未來會失效，就像你不會認為牛頓的引力定律失效了一樣。但當所有遙遠的星系都退行到事件視界以外，而附近的星系也融合為一個超級星系時，我們將再也無法觀測到那些光譜紅移的星星，也不會得出「大部分天體都在離我們遠去」的結論。

當未來的天文學家架設起更為強大的望遠鏡時，他們一定會很失望，本星系之外沒有任何發亮的物體，宇宙將無法展現出任何動力學特徵。到那時，即便有廣義相對論（水星還是會進動），「宇宙在膨脹」也會成為一個幾乎無法證實的猜想，哈勃等人的發現和「大爆炸」學說都將變成傳說，湮滅在歷史洪流之中。

宇宙微波背景輻射實際上是宇宙誕生初期（大爆炸後約300萬年）殘留的光子。這些光子的波長隨宇宙尺度的增加一起被拉長。因此，我們今天觀測到的宇宙背景輻射能譜是2.7K（約零下270攝氏度）的黑體輻射譜，在這個意義上來講，宇宙很冷很冷了。隨著宇宙進一步膨脹，背景輻射的溫度也會繼續下降，屆時如何將背景輻射信號與探測器本身的熱噪音分開就會成為一個超級工程難題。當然，即便一個天才的工程師解決了這個問題，銀河系本身也會把背景輻射隱藏起來。
現在微波背景輻射能量峰值集中在波長約1毫米的微波波段。但在未來，它遲早會進入米，甚至千米級別的無線電波波段，變成宇宙無線電波背景輻射（Cosmic Radiowave Background）。由於銀河系的星際物質基本上是電離的氫原子和電子（統稱等離子體），任何波長大於300千米無線電波將被它們反射或吸收，就像地球大氣層反射和吸收AM廣播信號一樣。那時的銀河系對宇宙背景輻射來說，將成為一團不透明的物質，身處銀河系的我們將不可能接收到宇宙早期遺留的餘光。沒有了這道光的引導，我們幾乎不可能了解宇宙過去的熱歷史，也更難想像出宇宙曾起源於一個「大爆炸」。

根據原初核合成理論，宇宙誕生初期（參見The First Three Minutes）殘留的化學成分主要是氫元素和氦元素。隨後產生的恆星在引力的協助下，將這些輕元素轉化成更重的元素。但總的來說，今天的宇宙並沒有將最終的化學組成改變太多，因而我們能藉此推斷宇宙早期的熱力學行為。

但是在群星消失在宇宙的地平線之日，宇宙的化學組成將極大地區別於現在或是早期的宇宙。而且，那些保存宇宙早期化學組成的高紅移天體也早早消失了。所以，那時的人類將

但是在群星消失在宇宙的地平線之日，宇宙的化學組成將極大地區別於現在或是早期的宇宙。而且，那些保存宇宙早期化學組成的高紅移天體也早早消失了。所以，那時的人類將不可能從當時的元素丰度觀測中推斷出早期宇宙的成分（元素演化是一個無法想像的複雜動力學過程），進而也無法了解物質的起源。

在宇宙學四大基石遺失三個之後，我們將無法根據觀測挑選出合適的場方程解來描述宇宙。今天我們對宇宙的了解和知識在那個時候將成為上古的神話傳說。

第四章：一點點的哲學
現在回到題主的問題。在未來的宇宙，太陽成為人類世界（假設還存在）唯一的恆星，人類社會可能會發生什麼變化：
1）物理學知識可能沒有改變。能改變物理定律的恐怕只有物理定律本身。
2）宇宙學的末日。比起現在，那時的宇宙學家將會了解得更少，而非更多。
3）「人類中心論」可能會有觀測事實的支持。宗教可能藉此重新抬頭。
4）伴隨群星消失的，還有更多的神話和傳說。
假如我們有幸看到這整個過程，那麼將會發現一個有趣的現象：真理將消失於歷史的長河之中。不要以為我們一定會知道的原來越多，我們也可能會知道的越來越少。

新的問題：為什麼我們如此幸運，能夠在此時了解宇宙？因為此時的宇宙是這樣的，它尚未走到末日。
為什麼此時的宇宙是這樣的？因為只有現在這樣的宇宙，才能允許人類的存在，所以人類看的宇宙一定就是這樣的，這就是人擇原理（Anthropic principle）。根據現有的估計，早期宇宙存在更多的大質量超新星，太陽系遭受的高劑量輻射更多；同時重元素（比氦重的都算）的數量不足，不足以支撐「像我們這樣的」碳基生命存在；銀河系與當前環繞它的衛星星系（Satellite galaxy）尚未完成融合過程，銀河系本身的結構還處於動蕩之中；除此之外，太陽這種低質量恆星出現的幾率也可能是隨時間變化的。現代科學認為地球生命（包括人類）存在並演化的條件，必須基於宇宙中的許多巧合事件，而發生這些巧合事件的聯合概率或許就是地球歷史開始的時候達到峰值（對修過統計力學的朋友，我可以做這樣的比喻：地球生命是宇宙系統的一個熱力學統計量）。
有理由相信，人類的存在絕不是普通的（完了，要得罪一批「哥白尼世界觀」的人了），而是極其特殊的。人類的存在，將這個宇宙從萬千可能的宇宙當中挑選出來；人類的存在，將宇宙的此時此刻從它漫長的歷史當中挑選出來（應該是Alfred Russel Wallace最早提出的想法）。

為什麼現在太陽不是我們唯一的恆星？因為人類的存在，因為題主你在這裡問問題，我們選擇了這樣的事實：太陽不是唯一的恆星。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.上面關於宇宙未來的預測，是基於人類對宇宙過去130億年左右歷史的理解，外推至1000億年之後。所以，我個人並不認為它具有多大的參考意義，僅僅屬於分享給大家，圖個樂。這個時代是宇宙學的黃金時代，幾乎每幾年就會有重大發現。大家不妨關心一下，說不定明年標準宇宙學模型就被更新了呢？

2.我不認為天體撞擊地球是導致地球物種滅絕的唯一解釋。實際上，地球本身的地質活動也可能造成大規模的物種滅絕。比如三葉蟲滅絕的二疊紀（Permian），超級火山噴發導致地殼中的碳被大量釋放也是一種導致物種滅絕的可能性。即便沒有超級火山，奧爾特雲區小隕石的隨機碰撞也會增加地球被隕石襲擊的幾率。

3. 以上內容皆為行業內部小眾觀點。

真是一個好問題。最近一個月少見的最好的問題了。好好回答。可能回答的還不如提問的好。

沒有了太陽臨近的恆星

那麼，我們的肉眼就看不到滿天繁星了。而是知道看到太陽、月亮、五顆大行星。天空背景沒有恆星作為參考系，對太陽月亮行星運動的描述要滯後很多很多。

但是方向可以定出來（通過太陽的影子），月的概念也有（通過觀測月亮變化和位置），年的概念也有（通過觀測太陽影子的長度），而且精確程度不會打折。時間曆法依然可以運行。

會不會出現日心說呢？我認為有可能。雖然不能通過恆星背景觀測行星的逆行，但是望遠鏡的發明足夠我們觀測到木星的衛星以及太陽黑子，從而推翻「天界完美，一切圍繞地球」的理論。而且，沒有恆星做參考系，也許可以建造一些特殊的建築物，用於確定一些必要的位置方向。

沒有了銀河系

太陽失去了引力中心，也就不會再圍繞著銀河系的中心公轉。沒有了銀河系的引力勢，也沒有了銀盤上的恆星，太陽也就不會有任何宏觀上的運動了。太陽唯一的運動，就是和大行星們相互作用造成的圍繞太陽系質心的運動。運動的幅度不超過太陽自身的半徑。

所以太陽就不會再50億年的歲月里圍繞銀河系幾圈，也就不會產生於更近銀心的地方再向外遷移。也就不會在這個運動的過程中幾次穿越旋臂，也就不會使太陽系自身的引力系統遭到擾動。沒有這些擾動，太陽系周邊的小天體就不會受到激發變成大量彗星和小行星，也就不會有歷史上數次對地球的狂轟濫炸。也就不會有歷史上7或者8次生物大滅絕事件。也就不會有每次滅絕之後的生物大繁榮的景象。那麼今天的地球，還保留著最早一批生物多樣性的狀態。有可能是完全不同於今天的一個生物圈體系。恐龍不會有（滅絕於最近的一次大滅絕事件），哺乳動物不會興盛，靈長動物不會繁衍，古猿不會存在，智人不會誕生，人類未曾出現。

今天的這個世界，就是三葉蟲的世界了。

沒有了其它星系

沒有了M31, 40億年後沒有別的星系與我們合併。我們孤獨地存在下去。直到50億年之後，太陽壽終正寢，爆發掉。形成一顆白矮星停留在原地。噴出去的物質，包括塵埃和氣體就散落在白矮星周圍。但是不可能再形成新一代的恆星了。因為白矮星熄滅之後，沒有輻射、也沒有引力擾動。但是因為觀測不到其他白矮星和演化晚期恆星，所以沒人知道這件事。

既然有了太陽和太陽系，說明宇宙還是存在的。我們姑且認為宇宙依然誕生於大爆炸，現在正在膨脹的過程中。由於沒有任何星系，宇宙中的物質引力大大減少，宇宙繼續加速膨脹，永遠不會停下來。就這麼膨脹下去。

題目只是說沒有恆星，但是可以有暗物質、暗能量、微波背景輻射這些東西。由於沒有銀河系和其它星系，暗物質只能分布於太陽周圍，暗能量均勻地充滿整個空間，成為一個背景。但是這些都看不見。因為沒有星系團和恆星運動供我們觀測，所以也不能發現暗物質、暗能量。發現微波背景輻射是可能的，只需要無線電天線就夠了。我們有太陽，所以我們知道發現的這個東西不同於太陽的輻射，是一種很不同的輻射。由於有太陽，我們會了解到黑體的概念，所以可以知道微波背景輻射的溫度是多少。

這樣的話，我們可以建立一個簡單的宇宙學：

宇宙充滿了一種低溫的特殊輻射，起源未知，不同於太陽。
太陽是宇宙的中心，8大行星圍繞太陽運動，地球是其中一個。
宇宙穩恆靜止，歲月靜好，現世安穩。

注意，這個宇宙學的發明人是三葉蟲。

http://weixin.qq.com/r/u0gSCoDESt01rcRp9x2p (二維碼自動識別)

如果宇宙中除了太陽系之外的天體突然消失...

對我們的生活幾乎不會有任何影響。而...

4年多以後，我們才會逐漸意識到，宇宙突然間發生了些什麼...

那些整天研究星座的娘們終於可以消停了。。。

謝邀。
首先，這種情況下，人類的日常作息生活不會受到任何影響
但是，因為失去了群星作為背景參照，日月行星運行的軌跡將非常難以測量，這種情況下天文學的發展會受到極大的阻礙。天文學受到阻礙，曆法、航海等學科同樣也會受到影響，其中遠洋航海將變得不可能，從而會改變人類的文明進程。

人們會發現天上的星星越來越少，然後得出結論：北京的霧霾越來越嚴重了

看了高贊的幾個答案，覺得很有道理。再多贅述沒有意義。

我從另外一個角度來說吧。

就是人類的夢想會被折翼許多。

之所以這麼說，我不知道在做的有幾個人喜歡看網路小說，我高中和大學期間挺喜歡這些書的。斗破蒼穹？盤龍？

我們會發現每一本這種小說都有一個共同點— —有一個很大很大的世界/大陸。然後前期就是在一個小地方，這裡有一個關鍵點在於-----讀者根本不知道這個大陸有多大！所以就很有繼續探索的慾望。絕大部分書都是寫一個小地方再慢慢往外擴展，所以，有一個很大的世界是很有必要的。

這裡我們要考慮一個問題----人類可能在文明結束之前都不一定能夠離開銀河系，為什麼這麼多人在尋找宇宙的邊界？有什麼意義呢？

人類現在遠遠沒有能力探索完整個地球，但是可預見的未來里，整個太陽系的探索並不會拖沓太多，但是宇宙太大了，我們絲毫不用擔心「沒有高等級地圖」。

這個是一個動力問題，催人上進。

我有一天設計一款特別好的遊戲，可以人體聯網虛擬現實那種，但是只有一個小地圖，最高只能升到1級，沒有其他功能，這遊戲會火嗎？你想玩嗎？

所以從這個角度說，如果宇宙中只有太陽系，附近幾十億光年都是幾乎絕對的真空,我覺得天文學家會瘋掉的，而我們也不會有大爆炸理論，會有很多人都覺得「人類是被神圈養的」「我們可能只是一段程序」「我們再怎麼奮鬥也是沒用的」。

因此會衍生出來很多宗教問題，對人類社會的影響不亞於幾個高贊答案提到的那一些。

幾千萬年內星星依然閃耀！

信星座的人活不下去，不信星座的人沒影響

很多研究星座學問的人會失業

離我們越近的恆星，我們越早發現問題（最早看不見）
然後我們看到星星消失的那個瞬間，我們會檢測到引力波波動。

至於人類
當然可以正常存活。