地球是可觀測宇宙的中心?科學家:宇宙一直在膨脹,它沒有中心

2020-12-15 科學新視界

當我們知道可觀測宇宙的直徑是930億光年的時候,心中不禁有了一個疑問,這是怎麼計算出來的?答案和地球有關,地球的位置恰好處於可觀測宇宙的中心區域,從地球到可觀測宇宙的邊緣地帶的距離是465億光年,可觀測宇宙自然就是930億光年。還有個不能忽視的因素,宇宙一直在膨脹。

所以簡單地用光速乘以時間,得到的數字是不準確的。奇點大爆炸之後,又過了38萬年,光子才開始了高速運動。為了把那38萬年的時間加上,科學家沒有用光子的速度來計算,而是選擇了中微子,中微子從宇宙誕生的那一刻便出現了。最後再考慮到宇宙膨脹的速度,得出了可觀測宇宙半徑為465億光年。

至於具體的計算過程,需要用到大量天文學公式和微積分。話又說回來,地球為什麼會在可觀測宇宙的中心?這是巧合嗎?

古代中國人認為天圓地方,西方哲學家亞里斯多德直接放出話來,地球是宇宙的中心!這是上帝的傑作!地心說一直流行了一千多年,哥白尼提出的日心說差點沒能取代它。19世紀時,天文學家對宇宙的認識越來越深入。重新定義了太陽和地球的關係,太陽是恆星,在引力的作用下,八大行星繞著太陽運行。

等到天文望遠鏡橫空出世,人類對地球的認識再一次被刷新。把銀河系看成是北京城,那地球大概在五環開外的位置。而且銀河系的位置也不是固定的,宇宙微波背景輻射的發現,使得天文學家能夠大致描述出星系的運動,精準描述基本是不可能的事情。

距離地球2.5億光年的地方,有個引力異常的區域,科學家稱其為「巨引源」。放大到整個宏觀尺度,包括銀河系在內的幾千萬個星系都被巨引源吸引。科學家剛剛發現它的時候,擔心它會把銀河系直接「打亂」。後來發現是我們想多了,宇宙膨脹一天不停止,巨引源只會離銀河系越來越遠。

所以說地球的位置一直在變化,說它是可觀測宇宙的中心,只是為了方便觀測宇宙,是我們自己制定的標準,並不是真正意義上的宇宙中心。觀測技術經常會帶來錯覺,用眼睛去看陸地,我們會覺得陸地是平坦的。到了太空中,才發現陸地是一個球體的表面。

既然地球不是宇宙的中心,那是不是可以認為宇宙並不存在所謂的中心?單純地藉助天文望遠鏡的力量來驗證這一猜想,明顯是錯誤的,引力波的出現給我們提供了另一種辦法。引力波其實是時空的一種變化情況,它是不會受到物質的影響的。尤其在宇宙誕生早期的38萬年,引力波是存在的。

我們探測它就可以清楚那38萬年中發生了什麼,不過目前的探測技術還做不到,引力波發現的時間也不長,還有很多秘密沒有破解。

愛因斯坦其實也嘗試過計算宇宙的大小,他提出相對論的時候,還提出了引力場方程。有科學家在引力場方程的基礎上推導出了一個數學公式,叫做「FLRW規」,由此建立了宇宙體積的模型,宇宙的體積取決於空間曲率。可惜它的值很難確定,科學家嘗試了多種辦法,只得出了幾個近似值,而且沒有考慮不可觀測宇宙,宇宙的中心也就沒有確定的結論了。或者說,宇宙並不存在固定的中心區域。

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  • 地球為什麼剛好位於可觀測宇宙的正中心?
    地球位於可觀測宇宙正中心這件事,其實非常複雜,涉及到我們人類是如何觀測宇宙的。地球的位置地球在宇宙中的位置,其實隨著人類的觀測手段提升而不斷發生變化。在古希臘時期,當時的希臘先賢們認為地球是宇宙的中心,所有的天體都圍繞地球轉動。
  • 我們常說可觀測宇宙這個概念,那麼地球是可觀測宇宙的中心嗎?
    從古代藉助肉眼觀察星空,到近代發明望遠鏡看到更遠處的天體,再到通過光譜紅移知道了宇宙膨脹的事實,最終我們得出了可觀測宇宙的概念,從這個過程我們可以看出,「可觀測」這個詞是以人類的視角出發的,我們看不到的地方或者接收不到信息的地方,則不在可觀測的範圍之內。而我們人類的觀點,基本上都是以地球為承載中心展開的,因此從這個角度出發,可觀測宇宙的中心自然而然的是地球無疑。
  • 各大星系都在遠離地球,宇宙的中心在哪裡?地球是宇宙的中心嗎
    星系不斷遠離地球,這代表著我們的宇宙正在不斷地膨脹。當我們換一個角度來看星系正在遠離地球這件事,是不是可以得出地球就是宇宙的中心這一結論呢?因為地球是宇宙的中心,所以無論從地球的什麼方向去觀測,所有的星系都在遠離地球而去。
  • 日本科學家:可觀測宇宙中 人類可能是唯一的生命
    但我作為一名科學家,一直夢想能解釋為什麼我們會存在於地球上。」圖片來源:Pixabay可觀測宇宙之外科學家認為在地球形成5~10億年後,生命開始在地球上出現。「但整個宇宙遠遠大於我們目前能觀測的範圍,」戶谷友則表示,「宇宙正處於加速膨脹時期,其通過膨脹佔據的廣闊區域遠超過我們能直接監測到的範圍。如果在模型中考慮這些更大範圍的宇宙空間時(恆星周圍存在的宜居行星),生命自然發生的機率將會大幅增加。」大約在138億年前,宇宙誕生於大爆炸。此後,宇宙一直在快速膨脹。
  • 難道我們已知的宇宙知識是錯誤的?韓國科學家:宇宙並沒有膨脹
    除了奇點大爆炸,還有一個被廣泛認可的理論,就是「宇宙膨脹說」,曾經有一位科學家發現了宇宙中的行星有」紅移現象「,進而得出了宇宙膨脹的理論,認為所有的星星都在離我們遠去,宇宙就像是一個巨大的在膨脹的氣球一樣,當它膨脹到了一定的地步,會回到原點,也就是奇點的狀態,重新再誕生出宇宙。
  • 為何月球、地球、太陽、太陽系、銀河系皆有中心,而宇宙沒有?
    沒有中心,人類就無法定位自己的空間位置;有趣的是科學界主流觀點認為宇宙是沒有中心的。愛因斯坦說:宇宙在大尺度上是均勻與各向同性的。(宇宙三種可能的行狀。)通俗點說:宇宙中沒有任何一點是特殊的。1,在大尺度上,宇宙中物質和能量的分布相對均勻。2,宇宙無限巨大導致宇宙沒有中心,各向同性的意思無論從那個地點或方向上觀察宇宙,結果都一樣,結論都一樣。人腦有限,因此人類理解不了無限。在有限的空間內人類需要中心,有限的尺度內萬物也皆有中心。一,月心。
  • 宇宙的中心在哪裡?你絕對意想不到
    宇宙的中心在哪裡?在回答這個問題之前,要先要回答宇宙有中心嗎?這樣一個問題。關於中心的故事從古希臘至今,人們一直在探索世界的中心。第一個提出中心學說的是古希臘學者託勒密,他通過對天體的觀測,太陽的東升西落提出了地球是宇宙中心的觀點。
  • 宇宙一直膨脹,難道宇宙之外還存在其他空間?人類能否走出去?
    雖然科學界承認的宇宙大爆炸理論,但是關於宇宙到底是從何而來。還是一個未知的謎題,觀測宇宙的過程中發現,它一直向外擴張和膨脹,在膨脹的過程中,宇宙內部的溫度逐漸冷卻下來,才出現了我們現在生存的地球,除此之外還包括恆星銀河系等各種天體形成,受到引力的影響,它們之間相互制約、相互生存,在宇宙中一直存留至今。
  • 宇宙才誕生了138億年,為何可觀測宇宙的直徑卻達到了930億光年?
    人類對於宇宙的認識,其實是一個十分緩慢的過程,從古代科學的「天圓地方」,再到古希臘的「地心說」,最後到哥白尼的「日心說」,推翻了天文學的根本變革,但事實上太陽也不是宇宙的中心。現在人類已經根據理論得到,我們有著以地球為中心,930億光年的可觀測直徑。
  • 可觀測宇宙到底指什麼?真正的宇宙有多大?
    ,同時找出空間「臨時的終點」,這個所謂「臨時終點」就是暫時可觀測的宇宙範圍。 這個時候就要說哈勃的重要性了,一直以來大部分科學家都認為宇宙是穩態的,但是穩態的宇宙就很難去尋找它的起源,這就涉及到了一個永恆的狀態。
  • 宇宙歷史只有138億年,為什麼可觀測宇宙的半徑465億光年?
    天文觀測可以幫助人類準確地記錄時間,也對古人的哲學理論有十分重要的幫助。 不過,客觀地說,古人認為的宇宙大小要遠遠小於如今人類對於宇宙大小的認知。我們以古希臘為例,古希臘哲學家認為宇宙的大小就是最外層天球的大小,最外層天球上鑲嵌著幾乎不動的各類天體,地球是宇宙的中心,各個天體都繞著地球轉,這其實是很符合我們的主觀直覺的,也就是大名鼎鼎的地心說。
  • 宇宙的不斷膨脹,告訴我們外面還有空間,宇宙之外到底是什麼?
    那麼氣球能夠不斷膨脹,它的前提是什麼?可能有人會說了,是我們不斷向裡面吹氣。可真實的答案卻不是如此,它的前提就是氣球的外面要有足夠的空間。如果氣球的外面空間非常小或者已經沒有足夠滿足它膨脹的空間,那麼不管你往裡面吹多少氣,它也會停止膨脹。
  • 可觀測宇宙之外是什麼樣的?與黑洞是否有聯繫?
    自從發明天文望遠鏡之後,我們對宇宙太空的視野和探測範圍日益拓展,逐步意識到宇宙的不同層級結構,比如地球處於太陽系中、太陽系圍繞銀河系公轉、銀河系又位於本超星系團、本超星系團處於室女座星系團之內,而室女座星系團又是可觀測宇宙中的一個普通成員。如此類推,宇宙似乎無窮無盡,不過,隨著宇宙膨脹理論的確立,人們對宇宙的發展演化的歷程越來越清晰,對於宇宙的整體狀態也逐漸明確了起來,那就是宇宙是有界無邊的。
  • 直徑930億光年的可觀測宇宙是啥意思?真正的宇宙有幾萬億光年嗎?
    一,可觀測宇宙的概念和目前的大小題目中說的整個宇宙的直徑930億光年,實際上這只能叫「可觀測宇宙」,是一個以觀測者為中心的球體空間,包括目前從地球上觀測到的所有物質,因為沒有任何物質傳播的比光快,所以在宇宙年齡範圍內,任何距離我們比光傳播的更遠的物體都不能被探測到,因為它們發出的光還沒有到達我們的探測器,一句話,可觀測宇宙就是由於光速限制而目前能看到的範圍相對應的現在的宇宙區域。因此可觀測宇宙的大小與宇宙年齡有關,隨著宇宙年齡的增大,可觀測宇宙的直徑還會增大。
  • 宇宙會一直膨脹下去嗎,它的結局是什麼?科學家給出了猜想
    宇宙會一直膨脹下去嗎,它的結局是什麼?科學家給出了猜想我們都知道,生命是有輪迴的,不管是高等生命還是簡單生命,從出生的那一刻開始就已經走向死亡了,除了生命,宇宙中的天體也是沒有辦法逃脫生死的,像地球這樣的行星,雖然壽命很長,但是也是有終結的一天的,恆星在宇宙中是非常強大的天體,但是恆星也會死亡,一般質量小的恆星死亡以後會變成一顆白矮星,質量中等的恆星死亡以後會變成一顆中子星,超大質量的恆星死亡以後會變化一個黑洞,宇宙中的天體都有生死
  • 宇宙外面有什麼?可觀測宇宙有多大?看完你就想通了
    宇宙外面有什麼呢?既然要討論這個話題,那麼我們就得先知道,人類目前觀測到的宇宙有多大?哪一個才是外面?現在我們把它一層層剝開,從小到大排序。首先是地球,地球的直徑是12742千米,接著是太陽系,太陽系的直徑是80AU。AU是一種天文單位,表示地球與太陽的距離,一個AU是1495億千米左右。
  • 宇宙一直在膨脹,表示外面還有空間,那麼宇宙外面到底是什麼呢?
    隨便翻開一本現代天文書刊都會告訴我們,宇宙誕生於一個奇點在138.2億年前的爆炸,一直到現在宇宙已經達到了930億光年的可觀測宇宙,但它仍然在高速膨脹中,如果有人問宇宙外面是什麼呢?答案是外面不存在時間與空間,什麼都沒有!但問題是既然宇宙還能膨脹,這表示外面一定還有空間,宇宙的外面到底是什麼呢?
  • 宇宙大爆炸理論為什麼會被大多數科學家認同,它沒有「缺陷」嗎?
    宇宙年齡已有137億歲 關於宇宙的年齡一直沒有一個準確的定論。對此,天文學家們一直在追尋宇宙年齡的確鑿證據。他注意到,遠處的星系比近處的星系更快速地飛離,它們的距離和速度有一定的關係,於是他提出了著名的哈勃定律,即星系從地球遠去的相對速度等於地球到星系的距離與哈勃常數的乘積。 從這個事實求出相當其膨脹速度的哈勃常數,並且知道它幾乎相等於求宇宙年齡。因為從這個速度單純地往前推,就可知道宇宙開始膨脹的時刻,即誕生的時刻。
  • 宇宙在膨脹,說明外面還有空間,那外面是什麼?
    哈勃體積也稱為可觀測宇宙,是一個以觀測者作為中心的球體空間,小得足以讓觀測者觀測到該範圍內的物體,也就是說物體發出的光有足夠時間到達觀測者。 我們常說的宇宙直徑為920億光年,說的是可觀測宇宙的大小,意思就是我們在理論上可以看到這個範圍內的星系、星系團等一系列物質的結構。
  • 直徑930億光年的可觀測宇宙到底是什麼意思?真正的宇宙有多大?
    但在某種原因或作用下,這個奇點發生了大爆炸,從此宇宙瞬間產生,而且之後宇宙一直都在不斷膨脹。根據人類現在的科技實力,科學家們對宇宙的觀測發現,目前可觀測宇宙的直徑大約是930億光年。顧名思義,人類所能夠觀測到的宇宙被稱為可觀測宇宙,而可觀測宇宙與真實的宇宙不是一個概念,宇宙分為可觀測宇宙和不可觀測宇宙。還有一個誤區,可觀測宇宙也並不是說是已經看到的宇宙,這是從理論上說應該可以看到的宇宙。