曾幾何時(shí)我們以為銀河系就是我們宇宙的全部，隨著人類科技的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)銀河系其實(shí)并不孤單，它只是數(shù)千億星系中的一個(gè)。我們第一次感受到了來自宇宙的浩瀚，當(dāng)我們開始研究宇宙的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)宇宙中的星系并不是均勻或隨機(jī)分布在整個(gè)空間中的，而是星系會(huì)選擇的聚集在一起形成局部星系群。

在一個(gè)宇宙的小角落里，我們有自己的局部星系群，由仙女座和銀河系主導(dǎo)，大約有40個(gè)較小的星系和幾千個(gè)球狀星團(tuán)聚集在一起。在未來的幾十億年后，我們的星系將會(huì)與仙女座星系合并，且在合并后的幾百億年里，剩下的小星系也將會(huì)被逐漸吞噬。最終會(huì)形成一個(gè)由我們目前所在星系群的所有成員組成的巨大橢圓星系。

宇宙中的其他地方在未來也將有相同的命運(yùn):鄰近的M81星系群(在質(zhì)量上與我們星系群相當(dāng))將形成自己的巨大橢圓星系，質(zhì)量約為1萬(wàn)億個(gè)太陽(yáng)，而較遠(yuǎn)的室女座星系團(tuán)(包含1000多個(gè)大型星系)最終將形成一個(gè)巨大的橢圓星系，質(zhì)量超過太陽(yáng)的1萬(wàn)億倍。

然而，這些巨大的星系團(tuán)，通常由它們之間的小星系群或單個(gè)星系緊密地連接在一起，星系團(tuán)之間并被巨大的空洞隔開，預(yù)計(jì)不會(huì)合并成比這更大的超大規(guī)模的星系結(jié)構(gòu)。

IC-1101，宇宙中已知的最大的單個(gè)星系。

那么它們?yōu)槭裁床粫?huì)合并，形成單一的超大星系結(jié)構(gòu)?為什么相對(duì)較近只有1100萬(wàn)光年遠(yuǎn)的M81星系不會(huì)與我們合并呢?為什么大約5000萬(wàn)到6000萬(wàn)光年遠(yuǎn)的巨大室女座星系團(tuán)，不會(huì)把我們拉向它的中心呢?為什么宇宙中更大的星系團(tuán)和超星系團(tuán)不能合并在一起呢?

雖然引力是四種基本力中最弱的一種，但它再小總是有吸引力的，而且宇宙中有大約10^80的質(zhì)子、中子和電子，更不用說暗物質(zhì)的作用了，那么引力最終會(huì)導(dǎo)致所有這些物質(zhì)相互加速靠近嗎?

答案是不會(huì)，要真正理解為什么，我們就必須回到大爆炸!

想象一下我們今天的宇宙，星系之間相隔數(shù)百萬(wàn)光年，宇宙中存在著復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但是宇宙最開始的物質(zhì)結(jié)構(gòu)并不是這樣的。與今天相比，過去的宇宙是:

物質(zhì)分布更均勻

物質(zhì)更加密集

宇宙溫度更高

空間比現(xiàn)在擴(kuò)張得更快

這就說明如果我們回到138億年前，當(dāng)時(shí)宇宙中根本就沒有恒星或星系;空間中只是充滿了均勻分布的物質(zhì)和輻射，而且膨脹得速度非常快。

大爆炸理論告訴我們，如果充滿物質(zhì)和能量的宇宙開始膨脹，將會(huì)有兩種不同的效果在互相斗爭(zhēng)，爭(zhēng)奪宇宙的控制權(quán)。

一方面，是最初爆炸的膨脹原動(dòng)力（這時(shí)還沒有暗能量什么事）使所有物質(zhì)和輻射相互遠(yuǎn)離和稀釋，就像烤面包時(shí)里的葡萄干一樣。

另一方面，也就是萬(wàn)有引力，吸引著所有形式的物質(zhì)和能量相互靠近。

在這一場(chǎng)偉大的宇宙之戰(zhàn)中，在加速走向孤立和相互吸引之間，誰(shuí)會(huì)取勝呢?只能說在不同的層次上，兩種作用都有贏有輸。

宇宙中有些區(qū)域的密度剛開始略高于平均水平，由于引力的性質(zhì)，這些區(qū)域會(huì)優(yōu)先吸引越來越多的物質(zhì)。隨著時(shí)間的推移，恒星、星系和星系團(tuán)在密度最大的區(qū)域中形成，并且不停的從附近的低密度區(qū)域竊取物質(zhì)和能量。

在小尺度上的大密度區(qū)域可以在數(shù)千萬(wàn)年內(nèi)開始形成恒星，而較大的尺度和超密度區(qū)域則需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能形成恒星。如果我們把宇宙的范圍擴(kuò)大，只追蹤密度，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，一個(gè)宇宙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)開始形成了?？聪旅嬉曨l：

在小尺度上，引力獲勝，戰(zhàn)勝了最初的膨脹，形成了星系，星系群和星系團(tuán)，其中一些包含了成千上萬(wàn)個(gè)像銀河系大小的星系。

但在更大的尺度上，根本就沒有足夠大的超密度來阻止宇宙的膨脹，尤其是當(dāng)我們把暗能量再扔進(jìn)宇宙中。

宇宙中暗能量的發(fā)現(xiàn)告訴我們，無論是什么結(jié)構(gòu)現(xiàn)在還沒有被引力束縛在一起的，將來也不會(huì)走到一起;它們將繼續(xù)向外擴(kuò)張。但是，已經(jīng)被引力占據(jù)上風(fēng)的區(qū)域，并不意味著一切都已經(jīng)融合在一起了，目前的狀態(tài)并未達(dá)到合并的最終狀態(tài)!

在我們的局部星系群中，有幾十個(gè)星系都受到引力的束縛，但是在它們碰撞和合并之前，仍然是獨(dú)立的星系。就在室女座星系團(tuán)這樣一個(gè)超大、超分散的結(jié)構(gòu)中，可能需要大約400億年的時(shí)間才能使其中包含的所有星系融合在一起。 

毫無疑問，宇宙目前仍在加速膨脹，我們通過了解宇宙中的普通物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量，我們可以非常精確地分辨出哪些結(jié)構(gòu)是相互聯(lián)系的，哪些結(jié)構(gòu)是沒有聯(lián)系的。根據(jù)受引力束縛結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布，預(yù)計(jì)合并會(huì)持續(xù)幾十億年，或者數(shù)百億年。

結(jié)論就是，在小尺度上，引力會(huì)獲勝，而在大尺度上，膨脹會(huì)獲勝。在遙遠(yuǎn)的未來，一切事物的命運(yùn)都將會(huì)形成一個(gè)孤立的物質(zhì)團(tuán)，而其他一切都會(huì)隨著宇宙的不斷膨脹相距越來越遠(yuǎn)。

但受引力束縛的星系合并過程并非一蹴而就;它需要時(shí)間來完成，而自從我們的宇宙誕生以來，物質(zhì)就開始合并，但過去的時(shí)間還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以我們現(xiàn)在看到的所有物質(zhì)都在進(jìn)行著合并，并將一直持續(xù)下去!