宇宙的中心在何處?

2020-08-30 物原愛牛毛1

太陽是太陽系的中心,太陽系八大行星和矮行星、小行星、慧星等都圍繞著太陽公轉。

銀河系也有中心,它周圍所有的恆星也都繞著銀河系的中心旋轉。

銀河系中心位於人馬星座,靠近蛇夫星座和天蠍座邊界附近。銀心區有一超大質量黑洞,質量大約是太陽的250萬倍。


那麼宇宙有中心嗎?宇宙的中心在哪?

宇宙中心

這樣的中心似乎應該存在,但事實上它並不存在。因為宇宙的膨脹一般不發生在三維空間內,而是發生在四維空間內。它不僅包括普通三維空間(長度、寬度和高度),還包括第四維空間――時間。描述四維空間的膨脹非常困難,但是我們也許可以通過氣球的膨脹過程來推斷解釋它。

膨脹的氣球理論

我們可以假設宇宙是一個正在膨脹的氣球,而星系是氣球表面上的點,我們就住在這些點上。我們還可以假設星系不會離開氣球的表面,只能沿著表面移動而不能進入氣球內部或向外運動。從某種意義上說,我們把自己描述成為了一個二維空間的人。

如果宇宙不斷膨脹,也就是說氣球的表面不斷地向外膨脹,那麼表面上的每個點彼此間會離得越來越遠。

其中,某一點上的某個人將會看到其他所有的點都在退行,而且離得越遠的點退行速度也就越快。

現在,假設我們要尋找氣球表面上點退行開始的地方,那麼我們就會發現它已經不在氣球表面上的二維空間內了。氣球的膨脹實際上是從內部的中心開始的,是在三維空間內進行的,而我們是在二維空間內,所以我們不可能知道三維空間內的事物。

同理,宇宙的膨脹不是在三維空間開始的,是在四維空間(時空)內進行的。而我們只能在宇宙的三維空間內運動,因此不可能知道四維空間內的事物。宇宙開始膨脹的地方是在過去的某個時間,這個時間「之前」是沒有時間的,因而這一時間是相對的,或者說是不確定的,那麼宇宙的中心也不確定,或者說,宇宙根本就不存在什麼中心。

宇宙大爆炸理論更是證明了宇宙不存在中心

宇宙是大爆炸產生的,所有的時間、空間和物質都是大爆炸後產生的。

按照常規邏輯,爆炸點(奇點)應該是「中心」,可「中心」是個空間概念,而大爆炸「前」是沒有空間的,因此宇宙爆炸「前」和爆炸「時」是沒有中心的,即奇點不是中心,更不存在爆炸後奇點在宇宙哪個位置的問題。如果說有中心,只能是宇宙爆炸後的中心,但這個「中心」只是一個空間的中心,並不是時空和物質的中心,即不是宇宙的中心。

可觀測宇宙的中心

只有我們的可觀測宇宙才有中心,那就是我們地球和我們。

可觀測宇宙就是以我們觀測者為中心、半徑為465億光年的球體空間。

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