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宇宙的中心在哪里这里那里和任何地方都一样吗(宇宙的中心到底在哪里)

导语:宇宙的中心在哪里?这里、那里和任何地方

大爆炸是我们给宇宙开始的那一刻起的名字。虽然这个想法是众所周知的,但它经常被严重误解。即使是对科学有很好的了解的人也会对它有误解。例如,一个常见的问题是,“大爆炸在哪里发生?这个问题的答案令人惊讶。因此,让我们深入研究并尝试了解误解产生的地方。

当人们被告知大爆炸时,他们通常被告知“宇宙的所有质量都被包装在一个体积为零的点上,称为奇点。奇点随后“爆炸”,膨胀和冷却,最终导致我们今天看到的宇宙。人们从自己的经验中汲取经验,将大爆炸比作鞭炮或手榴弹之类的东西——一个位于某个位置的物体,然后爆炸,将碎片散布到现有空间中。这是一个完全自然合理的心理形象。这也是完全错误的。

宇宙的形状

描述大爆炸的理论是爱因斯坦的广义相对论。在其中,爱因斯坦将引力描述为空间弯曲和拉伸时的形状。在恒星或行星附近,空间被扭曲;远离任何天体,空间是平坦的。如果空间是可塑的,正如理论所说,它也可以被压缩或拉伸。

这种拉伸和压缩将我们带到了大爆炸的真正含义。它不是熟悉意义上的爆炸,而是空间的快速立体扩张。这需要你思考很多,所以让我们尝试通过类比来理解。为了简化问题,我们将使用一个一维类比——橡皮筋。

想象一下,你有一根神奇的橡皮筋——只要你需要它,它就可以从一个原子的大小变成每一块。橡皮筋的材料代表空间。拿起橡皮筋并拉伸它,使其足够长,可以将当前可见的宇宙从一侧跨越到另一侧。拿一个记号笔,在上面做标记。这些标记将代表当前位置的星系。

现在让橡皮筋缩小到一半的长度。橡皮筋上的圆点没有移动,但它们彼此靠近。这向我们表明,点(或星系)之间的距离增加或缩小并不总是需要点移动。如果它们居住的空间改变大小,星系可以在该空间内保持静止,但似乎在移动。

我们可以把我们的类比发挥到极致,让它缩小到亚原子大小。同样,星系之间的距离变小,橡皮筋变小,但橡皮筋正在缩小。相对于橡皮筋,点在同一个地方。

无限的开始

大爆炸基本上是相反的。缩小的橡皮筋是宇宙开始之前的宇宙。有些东西——我们仍然不知道是什么——导致橡皮筋伸展,而这种伸展就是我们的宇宙在膨胀。它始于140亿年前,至今仍在继续。

所以这是思考大爆炸的正确方式:它不是爆炸。相反,它是空间的爆炸性扩张和拉伸。那么,这如何帮助我们弄清楚大爆炸发生在哪里呢?

为此,我们再次调用橡皮筋。这一次,橡皮筋更有弹性。我们之前的宇宙横跨可见的宇宙,但整个宇宙远比这大得多。事實上,證據強烈地表明宇宙是無限的。有些地方离得太远,我们根本看不到它们——来自这些地方的光线还没有到达我们。稍后会详细介绍这一点。

如果整个宇宙实际上是无限的,那么新的橡皮筋就会延伸到无穷大,比如在右/左轴上。然后,随机选择一个点,向右和向左延伸至无穷大。但是现在选择另一个地方,同样的事情也是如此。事实上,一个人选择的任何位置都会有相等和无限的距离。

当我们混合无限和拉伸时,我们会得到额外的奇怪后果。如果橡皮筋是无限的,你拉伸它,使那些星系点之间的间距加倍,或者让它缩小,使间距减半,橡皮筋仍然是无限的。無限意味著永遠——你不可能永遠得到雙倍,你也不可能得到永遠的一半。

以自己为中心

当我们结合这些想法时,我们得出了一个惊人的结论,即宇宙没有独特的中心,或者,等价地,所有位置都可以称为中心。事实上,正如你可能一直怀疑的那样,你完全有权将自己视为宇宙的中心。(来吧,这是一种很棒的感觉。今晚请客气自己再吃点甜点。

但是,如果宇宙不是无限的呢?好吧,科学家们确信整个宇宙的体积至少是可见宇宙的1.25亿倍。即使宇宙是有限的,它也乞求想象它的中心将在我们可见的宇宙中找到。重要的是要记住,证据强烈支持无限的宇宙。在没有一些新数据的情况下,这是一个完全合理的猜想。

那么,底线是什么?而是我们不应该把大爆炸看作是在某个特殊地点爆发的宇宙鞭炮。相反,大爆炸应该被认为是空间的快速膨胀,其中所有斑点都可以被认为是具有同等有效性的中心。因为整个宇宙被认为是无限的,所以它不会膨胀成任何东西。它伸展或收缩,但它仍然是无限的。

这似乎是一个古怪的结论,但它更忠实地代表了宇宙学界对空间本质及其形成方式的理解,并且是现代物理学如何让你大吃一惊的一个主要例子。

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