宇宙大爆炸之謎?宇宙的中心在哪裡?
宇宙大爆炸講的是宇宙的誕生,是一百多億年前的事。宇宙剛誕生那會,不僅沒有地球沒有太陽,連原子都沒有,咱們地球上沒人見過那個場景,也很難理解當時的情況。
不好理解怎麼辦呢?可以打比方、做類比,用我們熟悉的東西來幫助理解。同時科學理論如果有一個響亮的名字往往哪個更容易被人注意,所以就有了宇宙大爆炸這個詞。
然而,宇宙大爆炸不是爆炸,就像海馬不是馬、鯨魚不是魚一樣,爆炸是某種東西在空間內迅速膨脹,宇宙大爆炸則是包括空間在內的宇宙的誕生。
宇宙誕生的那一瞬間具有無限大的溫度、密度和無限小的體積,目前的物理定律還無法描述這種無限,於是就管它叫奇點。奇點本身就是那時候的整個宇宙,是一個無限小的點,所以談不上中心不中心。
宇宙誕生後開始膨脹,溫度密度降低,也就不再是奇點了。宇宙的膨脹是整個空間的膨脹,也就是說宇宙中的各個地方都在膨脹,並沒有一個膨脹中心,也沒有宇宙中心。
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很多人都以為奇點是宇宙的中心,是因為他們把宇宙大爆炸真的當成一場爆炸了,爆炸自然有一個中心,就是爆炸點。但其實他們是被宇宙大爆炸這個名字騙了,宇宙大爆炸並不是一場爆炸,而是一次爆炸式的膨脹。爆炸是要有中心,但是膨脹是不需要有中心的。
要理解宇宙膨脹不需要有中心得先理解廣義相對論的宇宙模型,就是愛因斯坦提出的超球面宇宙模型。根據廣義相對論,空間會被天體的質量所彎曲,當彎曲到一定程度,空間就會閉合起來成為一個球面,它是球體的表面,三維里的球體稱為球體,在四維里的球體就稱為超球體,而我們所說的超球面就是四維球體的表面。
在這裡要注意,雖然超球面是四維球體的表面,但是超球面宇宙不並不需要有一個四維球體在裡面,因為與三維空間的彎曲自身就可以閉合成超球面了。而這個超球面跟球面一樣,是沒有中心的。
按照大爆炸理論,宇宙誕生於無比炙密的奇點,而我們的熟知的時空就是從那時候「鋪展」開的,歷經138億年,咱們的宇宙還在繼續加速膨脹。
可能聽了剛才這幾句描述,我們的腦海中已經展開了一幅畫卷:宇宙的誕生、宇宙的形狀,如同氣球一般,不斷吹氣不斷的膨脹,宇宙中的天體都在氣球內部,很自然的我們就會認為宇宙中一點存在中點,就是當初奇點所在的位置。
但是很遺憾,這樣的類比想法是不嚴謹的。實際上在現有的理論中,宇宙是沒有邊界的,也沒有所謂的中點,四個字來形容:有限無界。按照各向同性,我們無論身處在宇宙的哪個位置,向四周觀察,會發現景象基本沒有變化;按照哈勃定律,以自身為中心,周邊以及極遠處的星系都是按照近慢遠快規律,不斷的遠離我們。
所以說,宇宙中根本沒有中心,或者說處處是中心,包括你自身。


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