我們的宇宙有沒有中心?

2021-01-14 艾伯史密斯

在現代天文學理論中,認為我們的三維宇宙是不存在中心的,或者說觀察者所在的任何位置,都是宇宙的中心。

我們地球表面積為5.1億平方公裡,是一個面積有限的球面,那麼請問,在我們的地球表面上,中心點在哪裡?

你當然回答不了!因為我們地球表面是封閉曲面,不存在邊界,也不存在中心,你站在地表的任何地方,從任何一個方向直行,最終都將回到原地。

在我們的常識中,空間是三維的,但是在數學和物理學中,空間也可以有更高維度,比如超弦理論就認為我們宇宙是11維的,只是其中的七個維度被蜷縮在普朗克尺度,我們感知不到而已,另外的四個維度就是三維空間加上一維時間。

宇宙大爆炸理論認為,我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲,宇宙從一個半徑無窮小的點膨脹成了如今的宇宙,宇宙膨脹是整個空間在膨脹,並不是圍繞某個點膨脹,所以我們宇宙是沒有膨脹中心的,或者說膨脹中心不在我們三維宇宙當中。

就如我們吹一個氣球,氣球表面在膨脹,但是氣球表面沒有膨脹中心,對於表面上的任何一點而言,周圍事物都在遠離你,而且距離越遠遠離速度越快,如果你離開氣球表面來到三維空間,就會發現氣球膨脹的中心點其實並不在氣球表面上。

或許我們宇宙也是一樣的,我們宇宙處於膨脹當中,距離地球越遠的地方,退行速度越快,並且退行速度和距離成正比,這就是大名鼎鼎的哈勃定律Vf = Hc x D。

天文觀測表明,現階段我們宇宙的哈伯常數為67.80(km/s)/Mpc,也就是說距離每增加1百萬秒差距(326萬光年),退行速度增加67.80km/s,並且膨脹速度不存在方向性,這也間接證明了宇宙不存在膨脹中心。

廣義相對論對宇宙的描述,認為我們宇宙可能存在三種形狀,分別是開放、平坦和封閉,這分別對應數學上的羅巴切夫斯基幾何、歐幾裡得幾何與黎曼幾何。

普朗克宇宙輻射探測器最新的觀測數據表明,遙遠星系發出來的光線趨向於靠攏,星系看起來比實際大,說明我們宇宙很可能是封閉的,往一個方向行進將回到起點,觀測數據的確信度高達99%。

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