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假定万物真是起源于宇宙大爆炸，而且一直在膨胀，那宇宙有中心吗？ 在解释宇宙的膨胀时，人们通常会存在许多错误的理解，大爆炸，暗能量，以及关于“中心”的概念。让我们来看看如何才能把它们讲清楚！ 让我们从我们的行星——地球开始，思考它在宇宙空间中的漫长旅途。仅在数代人之前，绝大多数人都认为地球在宇宙中是静止不动的，它是宇宙的中心，而且也不会绕太阳飞行。 但是时代不同了。 不仅地球不是宇宙的中心，不是静止的，太阳系内的一切都不是。地球和其他行星，以及太阳，就此而言，一同围绕着它们共同的质心运行，没有一个特定的固定的点。而这个质心也会在太空中飞行，以一种与你之前看到过的类似视频可能有些不同的方式围绕银河系运行。 整个太阳系都处在一个恒定的平面上，而奥尔特云则象一个稀疏的椭球体包围着它。与此同时，我们也围绕着银河系中心，在一个巨大的椭圆形轨道上运行。但这还不是全部！银河系本身也不是静止的，也不是宇宙的中心。因为我们的星系不仅在旋转，还在宇宙空间中移动。在我们的周围，有许多引力源： 其他大大小小的星系， 在我们所处的本地宇宙社区中，不仅是银河系，所有星系、星系群和星系团都在相对运动。 但是，更为重要的事情，不是这些本地的运动，而是整个宇宙的运动。 根据观测，在最大的尺度上，各个星系的运动并不是简单受到引力的影响，而是一种涉及到整个宇宙万物的类似膨胀的运动方式。这种膨胀方式对于许多人来说并不直观。我们通常在设想一件物体发生膨胀时，会认为它和爆炸差不多，其中的每一部分都会彼此远离。在宇宙空间中，的确存在着许多像这样的爆炸事件，比如（II型）超新星的爆发，能够以一种回收的方式，将燃尽了的核废料从恒星中送回星际空间。 是的，这其中的每个部分，都在彼此远离，但这是源于一次爆炸，而非空间本身在膨胀。我想说的是，假如你脑海中的“宇宙大爆炸”或“膨胀的宇宙”是这样的话，那你就必须放弃这种形式的想像了。 我希望你可以用气球的表面，来取代你原来的想像。但并非是三维的“这是一个存在于空间中的气球”，而是气球本身的二维表面。你可以进一步想像，这个气球的表面用胶水粘了许多硬币。气球即将膨胀——不要在意它是为什么膨胀，也不要在意它的表面是被简单地撑大的——我只需你想像每个硬币就是一个星系，或在我们这个例子中，是一个观察者。 无从从哪一个星系的角度来看，所有的其他星系都在远离。距离越远，远离的速度（看上去）就越快，反之则越近。 但是我们无论站在哪一个星系的角度，情况都是相同的。膨胀的宇宙在广义相对论中，不仅仅是没有中心，而且也没有首选的观察者；没有一个星系有“特权”；无论多久，引力也不可能将它们“拉近”。 因此这是一种全面的膨胀。 这是一场引力和膨胀的竞赛，是一场从宇宙大爆炸时就开始了的竞赛；或是宇宙从一个炽热、致密的膨胀状态开始，由于膨胀率的下降而逐渐冷却的时刻。 宇宙大爆炸既不是一种有中心的爆炸，也不存在一个可以被指认为是可观测宇宙起源的位置。与之相反的是，以现今我们的所知而言，宇宙空间有一个突然间就充满了物质和辐射的炽热状态，而且它们无处不在，那就是我们所说的“宇宙大爆炸”。 随着宇宙的膨胀，它导致了宇宙不同的区域，有着不同的质能分布。这就是为什么，我们在早期宇宙中可以看到波动，也就是我们在宇宙微波背景图中所见到的那些差异。 与这些“热点”（红色）和“冷点”（蓝色）相对应的，是物质分布相对于平均值的微小波动。物质较多的地方将成长出星系、星系群甚至星系团，而物质少于平均值的地方不会——那里会长久地保持低密度，仅有的物质也会被全部“奉献”出来（给邻近的物质较多区域），其本身会变得越来越空旷，形成宇宙的空洞。 物质最为稠密的地区，可以局部地抵消宇宙的膨胀，其质量可以超过我们银河系的成千上万倍。但是在最大的尺度上，胜出的是宇宙的膨胀。膨胀并非由物质或辐射主导，而是暗能量，这是通过广义相对论，能够解释我们现今所观测到的膨胀率的唯一方法。 总而言之，宇宙大爆炸是突然发生的，也是遍及宇宙各处的，宇宙各处所经历的膨胀大致相同，但密度的不均匀导致了星系、星系群、星系团，以及空洞的出现，而宇宙的加速膨胀向我们显示了暗能量的存在。 转自：星空天文网 更多精彩看原文 |
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