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  • 21 # 艾伯史密斯

    答: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5.1億平方公里,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、歐幾里得幾何與黎曼幾何。

    普朗克宇宙輻射探測器最新的觀測資料表明,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,觀測資料的確信度高達99%。

  • 22 # 黑洞姐

    宇宙有沒有中心?

    宇宙的中心沒有明確的定位,目前來說也還算猜測,至於太陽系的中心,那必定是太陽。

    事實上,宇宙沒有中心。自從137億年前的大爆炸以來,宇宙一直在膨脹。但儘管它的名字,大爆炸並不是從一箇中心爆炸點向外爆炸。宇宙一開始非常緊湊和微小。然後宇宙中的每一個點都會平均地膨脹,這一點一直持續到今天。因此,沒有任何原點,宇宙就沒有中心。

    思考這個問題的一種方法是想象一隻生活在完美球形氣球表面的二維螞蟻。從螞蟻的角度來看,表面上的任何地方看起來都一樣。球體的表面沒有中心,也沒有邊。

    如果你給氣球充氣,螞蟻會看到它的二維宇宙膨脹。宇宙中的一個點,會像另一個星系一樣,從另一個星系表面移開。

    對於這個二維宇宙中的螞蟻來說,任何垂直於氣球表面延伸的三維空間,就像進入氣球中心一樣,都沒有物理意義。

    “它知道它可以前進和後退。但它沒有上下的概念。”

    我們的宇宙是螞蟻的二維氣球宇宙的三維版本。但是氣球的相似性,由於其有限的表面積,代表了一個有限的宇宙——宇宙學家仍然不確定我們自己的宇宙是否正確。由於受到大爆炸以來光傳播距離的限制,宇宙學家的觀測只能提供對宇宙的有限一瞥,但整個宇宙可能是無限的。

    如果是這樣的話,你可以用一個扁平的、膨脹的橡膠板來代替氣球,這樣可以永遠延伸。或者,如果你想想象一個三維的宇宙,想象一個無限的葡萄乾麵包不斷膨脹。葡萄乾,在這個例子中,代表著星系彼此飛走。”“如果宇宙是無限的,”“就沒有中心。”

    宇宙是平的還是彎曲的,取決於宇宙中質量和能量的總量。如果宇宙的質量和能量密度剛好在所謂的臨界密度,那麼宇宙就會像一張紙一樣平坦,以穩定的速度膨脹。

    但是如果密度更高,那麼宇宙就會像氣球一樣彎曲。密度增加所產生的額外重力會減緩宇宙膨脹,最終使宇宙增長停止。

    同時,在低於這個臨界密度的情況下,宇宙膨脹將加速得更快。在這種情況下,宇宙會有負曲率,形狀有點像馬鞍。然而,它仍然是無限的,因此沒有中心。

    到目前為止,理論觀點和觀測結果——比如宇宙微波背景輻射、大爆炸餘輝——指向了一個非常平坦的宇宙。但是宇宙學家仍然不確定宇宙是否真的是平坦的,或者是曲率太寬以至於宇宙看起來僅僅是平坦的——類似於地球表面的平坦感覺。

    宇宙沒有中心,也沒有邊緣,這與宇宙學原理是一致的,宇宙中沒有任何地方是特殊的。對星系團如何分佈和宇宙微波背景的觀察揭示了一個宇宙,當你把它放大到足夠遠的時候,它在任何地方看起來都是一樣的。

    縱觀歷史,人類一直錯誤地認為我們處於或接近宇宙的中心——無論這個中心是地球、太陽還是銀河系。但是,不管我們人類認為我們有多特別,到目前為止,宇宙已經表現出了不同的一面。

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