宇宙是否有個中心呢?
這是一個合乎邏輯的問題:宇宙有中心嗎?宇宙的中心位於哪裡呢?如果宇宙在膨脹,那它自哪裡膨脹而來?我們就生活在宇宙之中,所以這是值得探索的問題。
宇宙並不是你想像中的一個巨型球體,事實上,我們根本不知道宇宙究竟是什麼形狀(可能有三種情況,詳見我們的另一篇文章《宇宙的形狀是怎樣的?》)。我們所能談論的是可觀測的宇宙,它可能是一個球體。這裡說可能,因為它不像你想像中的那麼直觀。
宇宙的年齡大約為138億年,所以如果認為可觀測的宇宙是一個半徑約為138億光年的球體,這是合乎邏輯的猜想。因為自宇宙誕生以來,光最多只有138億年的時間向前傳播。事實上,可觀測宇宙的半徑約為465億光年,因為宇宙一直以來都在膨脹。
根據定義,可觀測宇宙的中心就是你。因為這只是你觀測的一個量度,可觀測宇宙的中心恰好就在你做觀測的地方。
這只是可觀測的宇宙。那其餘的呢?簡單的答案似乎是「無人知曉」,但實際上我們知道答案,因為宇宙有著一些奇怪的性質。
正如大家所知,宇宙正在膨脹。這意味著隨著時間的推移,物體之間的距離越來越大。換言之,當宇宙膨脹時,兩個靜止物體將彼此遠離,儘管這兩個物體實際上並沒有背離對方運動。
想像一下,如果在氣球表面畫兩個點,然後隨著氣球的膨脹,這兩個點就會互相遠離彼此。這兩個點本身並沒有動,在變化的是兩個點之間的空間在變大。如果在氣球上畫上更多的點,你站在其中一個點上做觀測,就會發現氣球上的所有點都在遠離你而去。事實上,對於每個點都是如此。因此,無論在哪裡,每個點都是膨脹的中心。
當然,宇宙並非一個巨型氣球的表面,但這個類比仍然有效。事實上,天文學家通過實際觀測發現,幾乎所有的星系都在遠離我們而去。所以,不論你在哪裡觀測,你就是膨脹宇宙的中心。
宇宙並非是膨脹到空間中,而是空間本身的膨脹。因為膨脹發生於空間中的任何地方,所以在空間上談論宇宙的中心是沒有任何意義的。
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