如果宇宙中有了人类可以生存的气体，宇宙会变成什么样？
首先，我们需要明确“人类可以生存的气体”的含义。
目前，我们生存所需的关键气体是：
氧气 (O2): 维持呼吸，进行新陈代谢。
氮气 (N2): 作为稀释气体，调节氧气浓度，防止燃烧过于剧烈。
少量的其他气体: 如二氧化碳 (CO2) 用于植物光合作用，以及微量的惰性气体等。
如果说宇宙中“有了”人类可以生存的气体，我理解为：
1. 这些气体普遍存在于宇宙空间中： 而非仅仅局限于某些行星的大气层。
2. 这些气体的组成和比例，在某些区域是适合人类直接呼吸的： 也就是说，在这些区域，我们不需要宇航服或生命维持系统就能生存。
那么，宇宙会变成什么样？
这将是一个彻底颠覆我们现有宇宙观的场景：
一、 宇宙的“宜居范围”将极大拓展
行星不再是唯一的“绿洲”： 目前，我们寻找地外生命，主要关注那些拥有液态水和类似地球大气的行星。如果宇宙空间中普遍存在可供呼吸的气体，那么许多我们曾经认为荒凉的区域，可能也会变得宜居。
太空中的“呼吸带”： 可能存在巨大的气体云层，或者围绕着恒星形成的“呼吸带”，这些区域的化学成分适宜人类生存。想象一下，在星际空间中，存在着一片片由生命所需气体构成的“海洋”，人类可以像在地球海洋中航行一样，在其中穿梭。
宇宙的边界感模糊： 我们对于宇宙的理解很大程度上受到我们自身生存条件的限制。如果这些限制被打破，宇宙的“距离感”和“隔阂感”会大大减弱。
二、 新的宇宙文明形态和居住方式
无需封闭式飞船： 传统的太空旅行需要完全封闭的飞船和生命维持系统。如果宇宙中有可供呼吸的气体，那么我们可以设计出更开放的太空载具，甚至直接在太空舱外进行活动（当然，还需要防护宇宙辐射和微陨石）。
漂浮的城市和殖民地： 人类可能不再局限于行星表面建造城市。巨大的漂浮结构，或者由气体构成的“气泡”城市，可能在星际空间中出现。这些结构可以捕获并利用宇宙中的气体资源，甚至可以像船只一样在宇宙中移动。
星际迁徙和定居的便利性： 如果气体是普遍的，那么寻找新的可居住地将变得更加容易。人类文明可以更自由地在不同的星系之间迁徙和定居，而无需担心空气问题。这可能会促进星际贸易和文化交流。
太空农业的革新： 如果植物也能在宇宙的这些气体环境中生存并进行光合作用，那么太空农业将发生革命性的变化。我们可以在巨大的气体环境中建造太空农场，种植食物，甚至通过生物工程来适应不同的宇宙环境。
三、 对天文学和物理学的影响
对恒星和星云的观测方式改变： 恒星和星云的构成通常与我们生存所需的气体截然不同。如果宇宙中存在大量氧气和氮气，这些气体的光谱特征可能会影响我们对遥远天体的观测。我们可能需要发展新的观测技术来区分这些气体和天体本身的辐射。
对宇宙化学的重新认识： 为什么这些气体会在宇宙中普遍存在？这需要我们重新审视宇宙的化学演化过程。是否存在某种我们未知的物理定律或宇宙事件，导致了这种气体的大量生成和分布？
宇宙的“生命力”增强： 想象一下，一片片宇宙空间中弥漫着生命所需的“空气”，这会给宇宙带来一种前所未有的“生命力”感。我们可能会觉得宇宙不再是空虚和死寂的，而是充满了潜在的生命气息。
四、 对人类自身进化和认知的影响
生理和行为的适应： 长期在低重力、低压的宇宙空间中生活，人类的生理可能会发生变化，例如骨骼密度降低，肌肉萎缩等。但如果宇宙中存在适宜的“空气”，这些问题可能会部分得到缓解，甚至出现新的适应性进化。
对“家园”概念的拓展： 地球将不再是我们唯一的家园，而是星际宇宙中众多“家园”中的一个。这可能会深刻地改变我们对自身和宇宙的认知。
哲学和宗教的变革： 宇宙的普遍宜居性可能会引发更深刻的哲学思考，关于生命在宇宙中的意义，以及我们与宇宙的关系。宗教信仰也可能因此而发生演变。
五、 潜在的挑战和危险
宇宙辐射： 即使有可呼吸的气体，宇宙空间中仍然存在着强烈的宇宙辐射和高能粒子。这些气体本身并不能完全抵挡这些危险，我们仍然需要某种形式的防护。
极端环境： 宇宙中并非所有地方都温度适宜。可能存在极寒或极热的区域，即便有气体，生存也需要额外的技术手段。
新的危险生物： 如果宇宙普遍适合生命存在，那么除了人类，是否还有其他适应这些气体环境的生命形式？我们可能会遇到未知的宇宙生物，它们可能是友好的，也可能是敌对的。
资源争夺： 如果可呼吸的气体成为一种稀缺资源，那么不同文明之间可能会为了争夺这些资源而发生冲突。
总结一下，如果宇宙中存在人类可以生存的气体，那么：
宇宙将不再是我们现在理解的那个“真空”和“荒凉”的空间。 而是充满了我们可以直接呼吸的“空气”，成为一个更加广阔的、潜在的宜居场所。
人类文明将摆脱地球的束缚，实现真正的星际殖民和旅行。 我们可以建造漂浮的城市，进行开放式的太空活动，宇宙将成为我们生活和探索的舞台。
我们对宇宙的认知和研究将发生颠覆性的改变。 新的天文观测技术，对宇宙化学的深入理解，都将成为可能。
这个设想，虽然目前看来只是一个科幻场景，但它极大地拓展了我们对宇宙和生命潜力的想象。它提醒我们，我们对宇宙的认知，很大程度上是受到自身生存条件的限制而形成的。一旦这些限制被打破，宇宙的面貌和我们在其中的位置，都将发生翻天覆地的变化。这是一个关于自由、探索和无限可能性的美妙想象。
网友意见
看起来好像有很多好处，比如晚上也有蓝天白云，我们可以在月球上散步，甚至可以开着飞机漫游太阳系（如果燃料足够）。但实际上，这绝不是什么好事情。
不用考虑整个宇宙充满空气这样庞大的构想，我们先来看一个小规模的实验：让太阳系内瞬间充满空气。这些空气和地球上海平面大气层的空气组成和密度一样：密度1.23kg/m3，包含21%氧气，78%氮气，1%氩气，二氧化碳，水蒸气和其他气体。太阳系内范围限定为柯伊伯带的最外层，距离太阳100天文单位。
首先，地球上的人将会发现，日月星辰全部都消失了，天空变得一团漆黑。地球大气层会吸收部分太阳光辐射能量。从下图可以看出，大气层对可见光部分吸收较少，不到10%，但是，1.5亿公里厚的空气把太阳辐射能量吸收得干干净净应该是绰绰有余的。
图片来自
Absorption band不过，人们没有时间去考虑这是怎么回事，因为他们的末日已经到了。地球的引力会在自己周围聚集大量的空气。离地球越近，气压越大。在地面，巨大的压力足够把底层的空气变成超临界流体。超临界流体同时具有液体和气体的部分特性，这种形态往往出现在气体巨行星（如木星和土星）的内部。当然，这个时候，地球上已经连一只活的跳蚤都找不到了。在超临界流体海洋表面逐渐过渡成为气态并且气压极高的大气层。
如果有足够长的时间，地球能吸附足够多的空气，地表上超临界流体海洋越来越深，海洋上空覆盖在压力极大的大气层，而原来的岩石行星成为了这颗新行星的核。这样，地球就会变成一颗木星那样的气体巨行星。如果还能吸附到更多的空气，地球甚至能变成一颗恒星。不过，它没有这么多时间，因为它的末日也到了。
地球围绕太阳公转的速度大约是29800米/秒，也就是以88倍音速在空气中飞行。在计算地球的命运之前， 我们可以先参考2013年在俄罗斯爆炸的那颗陨石。它的速度15-18公里/秒，只有地球速度的一半，但是它还没有进入空气密度最大的对流层，在平流层就爆炸了。你大概可以想象到地球的下场了。
我们来看看地球受到的空气阻力有多大。
空气阻力计算公式：
其中C是空气阻力系数，如果把地球看成光滑球体，C=1/2（实际上地球比较粗糙，阻力系数会大一些）。ρ是空气密度，S是地球横截面积，V是地球速度。可以算出，空气阻力是3.48 x 10^22牛顿。这个阻力和地球-太阳引力（3.510 x 10^22牛顿）大致相等。可以想象，它会让地球慢慢刹车。
随着地球的速度下降，空气阻力也会随之降低。但是，随着速度降低，地球将会向低轨道迁移。减少的引力势能转变为动能，弥补速度的损失，同时也维持巨大的空气阻力。而这个过程中所有损失的动能和势能都将转变为热能，被地球和空气吸收。这些能量将会对地球造成巨大的破坏。
地球在当前轨道上的动能是
地球依靠引力把自己聚集在一起，如果提供足够的能量克服引力，地球就会分崩离析。为了达到这个目的，我们需要提供的最小能量是地球的引力结合能（
多大的外力影响下地球会爆炸？ - Mandelbrot 的回答）。
地球的引力结合能可以用下面的公式计算
其中G是万有引力常数，M是地球质量，R是地球半径。代入数据可以算出，地球的引力结合能是2.24 x 10^32焦，只是地球动能的十分之一。不用计算地球的引力势能，只是地球损失的动能就足以炸碎地球很多次了。
不过地球不会等到存够了能量才爆炸。如上图，空气阻力是作用在地球运动正面的，巨大的热量也同样聚集在正面。在自转停止以前，地球像一个自动烧烤架一样让自己均匀受热，但是低纬度地球接受的热量远远大于高纬度地区。受热不均导致连续的爆炸，把大大小小的碎块抛进太空。同时，正面的空气阻力会让地球变形。最终，整个地球轰然爆炸，变成几个巨大的碎片。随后，所有的残骸排成一列，沿着一条螺旋线向太阳坠落。沿途，碎片继续爆炸成更小的碎片。沸点较低的物质会在高温下挥发成气体，所以向太阳进军的队伍变得越来越稀疏。如果还有一些碎片能够最终到达太阳，它们可能只是一些细小的尘埃。
其他的大小行星都面临相同的结局，整个太阳系仿佛进行了一场盛大的行星焰火晚会。不过，看完烟火后别忙着退场，下面我们来看看太阳的命运。
现在，太阳系就是一个半径100天文单位的空气球，中间一个孤零零的太阳还在燃烧。太阳的巨大引力迅速把自己身边的空气吸进去。远处的空气会运动过来，保持一个稳定的吸积速度。慢慢的，太阳就会在自己的外层产生一个由氧和氮组成的外壳。由于内部核聚变产生巨大的向外压力，氧和氮无法进入内核。随着太阳质量增加，由自身引力造成的向内的压力也会随之增加。到了打破平衡的时刻，氧和氮就会冲进太阳核心。
如果这时太阳质量足够大（比如，超过原来质量的8倍），它内核的温度就会让氧和氮进行核聚变，结果是产生大量的硅，同时让内核温度继续上升。短短几个月之后，更高的温度让硅继续进行聚变，变成铁。然而这一步只会持续一天，太阳的生命就走到了尽头。铁在开始聚变的时候，不再释放能量，相反，这个过程会吸收能量。失去了核聚变释放能量的支持，现在没有什么力量可以阻挡太阳自身引力了。整个太阳向中心高速崩塌，同时在中心形成一个黑洞。外层收缩到内核的时候，产生巨大的冲击波，并释放出大量的中微子。太阳爆炸了，成了一颗超新星。
图片来自
Supernova Research at Universities这应该是有史以来最郁闷的超新星。四周无边无际的空气很快吸收掉了它爆炸的能量，它的光甚至不能射出太阳系。
随着时间的流逝，黑洞质量持续增长。而充满太阳系的空气球会逐渐变成一个扁平的星云盘。靠近中心的地区会形成一个吸积盘，让黑洞的质量有条不紊的增长。由于物质十分密集，所以在这个过程中很可能会形成大量短命的氮氧恒星、超新星和黑洞。这时候，太阳系内十分热闹。不过，这已经是最后的辉煌了。
最后，所有物质都会落入中心的黑洞。我们来看看这个黑洞的质量有多大。
它是太阳质量（1.989 x 10^30公斤）的87亿倍，银河系中心黑洞(410万倍太阳质量）的2100倍，是仙女座星系中心黑洞（1.1 - 2.3亿倍太阳质量）的38到79倍。它的视界半径是178个天文单位。
这是一个有趣的现象。也许你还记得我们的空气球最初的半径是100个天文单位。在那时候，它就已经在自己的视界半径以内了。也就是说，那个空气球本身就是一个超级黑洞。这并不奇怪。从史瓦西半径的计算公式
可以看出，视界半径和黑洞质量成正比，而物体本身的半径（假设为球形）与它的质量的立方根成正比。视界半径增长比物体本身半径快。如果物体的质量足够大，视界半径就会超过物体的半径。对于外界来说，它已经是一个黑洞了。而它的内部，却需要经过上面描述的过程，慢慢变成真正的黑洞。
银河系内部多了一个超级黑洞，比原来的银心黑洞还要大2100倍，这势必对整个星系的形状产生影响。我们的超级黑洞将会成为新的星系中心，原来的银心黑洞可能会围绕它公转，或者最终与它合并，就像一滴水掉进水缸，只会泛起轻轻的涟漪。
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