
抬头看着晴朗的夜空,您会看到各个方向的星星。几乎感觉好像您是宇宙的中心。但是你吗?如果没有,宇宙的中心在哪里?
实际上,宇宙没有中心。从那以后大爆炸137亿年前,宇宙一直在扩张。但是尽管它的名字,大爆炸并不是爆炸从中央爆炸中向外爆裂。宇宙最初是非常紧凑和微小的。然后,宇宙中的每个点都平均扩大,并且今天持续了。因此,没有任何原点,宇宙没有中心。
考虑到这一点的一种方法是想象一个二维蚂蚁生活在一个完美的球形气球表面上。从蚂蚁的角度来看,表面上的任何地方看起来都一样。没有中心在球体的表面也没有边缘。
有关的:太阳旋转吗?
如果使气球充气,蚂蚁会看到其二维宇宙扩展。像我们真实宇宙中的星系一样,在表面上绘制圆点,它们将彼此脱离。
对于这个二维宇宙中的蚂蚁,任何垂直于气球表面的三维维度(就像进入气球中心一样)都没有物理含义。
俄亥俄州立大学的天体物理学家芭芭拉·雷登(Barbara Ryden)说:“它知道它可以向前和向后。”俄亥俄州立大学的天体物理学家芭芭拉·雷登(Barbara Ryden)说。 “但是它没有上下概念。”
我们的宇宙是蚂蚁2D气球宇宙的3D版本。莱登说,但是气球比喻有限的表面积代表了一个有限的宇宙 - 宇宙学家仍然不确定我们自己是正确的。自从大爆炸以来,宇宙学家的观察结果限制了多远,只能瞥见宇宙,但整个宇宙可能是无限的。
如果是这种情况,那么您可以用平坦的,膨胀的橡皮纸替换气球,该橡胶板永远延伸。或者,如果您想考虑一个3D宇宙,请想象一条无限的葡萄干面包不断扩大的葡萄干面包。在这种情况下,葡萄干代表星系彼此飞走。雷登告诉《现场科学》,“如果宇宙是无限的,没有中心。”
宇宙是平坦还是弯曲取决于宇宙中的质量和能量的总量。如果宇宙的质量和能量密度恰到好处 - 在所谓的临界密度下 - 宇宙将像板一样平坦,以稳定的加速速度扩展。
但是,如果密度更高,那么宇宙将像气球一样弯曲。这种增加的密度额外的重力将减缓宇宙扩张,最终使这种生长停止。
同时,宇宙扩张的速度少于这种临界密度,将进一步加速。在这种情况下,宇宙将具有负曲率,形状有点像鞍座。但是,它仍然是无限的,因此没有中心。
到目前为止,理论思想和观察(例如宇宙微波背景辐射,大爆炸的余辉 - 指向一个非常平坦的宇宙。但是,宇宙学家仍然不确定宇宙是否确实是平坦的,或者曲率是否如此宽,以至于宇宙仅显得平坦 - 类似于如何地球感觉平坦在表面。
宇宙没有中心 - 而且从扩展中没有边缘 - 与宇宙学原理一致,即宇宙中没有任何位置是特殊的想法。观察到如何分布星系簇和宇宙微波背景的观察表明,当您缩小足够远的地方时,确实确实看起来一样。
在整个历史上,人类错误地以为我们在宇宙中心或附近 - 无论是地球,太阳还是什至银河系的银河系。但是,无论我们人类认为我们有多特别,宇宙到目前为止都表现出了其他方式。
最初出版现场科学。