我們總能從網上看到很多美麗的星雲星團圖片,可是你知道嗎?這些美麗的星雲和星團都距離我們十分遙遠。雖然這些美麗的星系星雲和我們處於同一個宇宙,但是我們永遠也不會接觸到它們,因為它們正在加速遠離我們。
所有的星系都在不斷遠離我們地球,這是科學家們通過現代天文觀測設備觀測並計算後所得出的一個驚人卻真實的結論。這浩瀚的星河,仿佛在一種神秘力量的支配下同時離我們而去,離我們原來越遠,直到有一天徹底消失不見。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。
在愛因斯坦創立廣義相對論之前,人類對於宇宙的認知幾乎完全停留在觀測層面,我們只知道宇宙是一個我們無法想像的龐大空間,在這個空間裡有著各種各樣的物質,這些物質排列組合,匯聚成了一個個龐大的星系。在這樣的認知中,人們普遍以為宇宙就是一片完全「靜止」的空間,而各大星系就在這個空間中移動,那事實真的如此嗎?
1916年,愛因斯坦的廣義相對論基礎橫空出世,從此,人類對於宇宙終於從觀測階段走向了計算階段,宇宙的秘密慢慢變成了一個個「方程式」。科學家們通過研究引力場方程,得出了一個在當時完全顛覆人們世界觀的可怕事實:我們生活在一個正在膨脹中的宇宙。
1924年,著名的天文學家哈勃通過觀測仙女座大星系和其他的一些漩渦星系後,測定並計算出了這些星系的「紅移」。結果發現,這些星系正在遠離我們而去,而且星系遠離的速度與星系和地球之間的距離相關,距離地球越遠,星系遠離的速度就越快。
通過這一現象,科學家們開始進行大膽的猜想,如果時間倒流,那是不是所有的星系都在接近地球?從而進一步推斷,在數十億元年前,這些星系是不是距離地球都很近,甚至在某一個遙遠的過去,所有的星系與星球都來源於一個「點」。經過數學的計算,這個推論得到了很大程度上的驗證,這就是著名的「宇宙大爆炸」理論。
大爆炸理論認為,我們的宇宙來源於一個密度無限大的奇點,在大約138億年前的一天,這個奇點發生了一次超級大爆炸,時間從此誕生,空間由此展開。而現在,我們的宇宙正處於這場大爆炸的」餘燼「中不斷地膨脹著。
這裡於是又產生了一個疑問,既然所有的星系都在不停地遠離我們,並且距離越遠,遠離的速度就越快,那是不是代表著我們的宇宙就是一個「球形」空間呢?而整個宇宙的空間和物質都在以地球所在的區域為中心進行膨脹呢?地球是不是就是宇宙的中心呢?
其實並不是,在大爆炸理論中,我們地球所處的區域僅僅是可觀測宇宙的中心。無論我們在哪個星系進行觀察,結果都是一樣的。可觀測宇宙又被稱為哈勃體積,這是一個以觀察者為中心的球形空間。簡而言之,我們之所以能夠看到遙遠的星系,那是因為這些星系發出的光被我們觀測到了,但是在這片宇宙中,至少有兩塊區域是我們無論如何也看不到的。
第一塊區域就是大爆炸開始38萬年後的這段時間。在這段時間裡,宇宙處於一片混沌濃密的狀態,原子和分子都沒有形成,這時的整個宇宙就是一片高溫高壓的粒子湯,就連光線都無法發出。因此,我們無法觀測到這一塊,我們將其稱之為「過去視界」。
第二塊就是空間膨脹速度超光速的區域。受限於宇宙的膨脹,空間的膨脹速度是遠遠高於光速的,因此,在這個區域裡發出的光線是永遠也無法到達地球的,我們也無法觀測到這片區域存在,這片區域我們稱之為「未來視界」。
排除掉「過去視界」和「未來視界」後,我們能夠看到的這片以地球為中心,直徑為930億光年的球形空間就是我們所說的可觀測宇宙了。很明顯,真實宇宙的大小我們雖然不知道,但是很明顯是比可觀測宇宙要大得多的,因為在宇宙的任何一個點上,都有一個以這個點為球心的可觀測宇宙。
根據現代科學理論,我們現在所觀測到的宇宙是均勻膨脹和各向同性的。至於真實宇宙是什麼樣子的,它的結構又是怎樣的?受限於光速不變原理和科技的落後,我們可能永遠也不會知道知道了。
我們的宇宙實在是太浩瀚了,我們對於宇宙的認知還處於非常淺顯的階段。但是有一點我們能夠確認,那就是我們的地球肯定不是宇宙的中心,地球對於我們人類或許是特殊的,但是在整個宇宙裡,地球或許只是微不足道的一粒塵埃罷了。