天文学家是如何知道银河系并非宇宙中心?

过去,西方人认为地球是宇宙的中心。古希腊人首次提出这一想法:其他行星,即太阳和月球都绕着地球转,而遥远的恒星都把地球视为造物的中心。 这一观念符合基督教的时间观念,因为它物理上把人类置于上帝心中我们应处在的位置。这是上帝造物的伟大的荣耀。

哥白尼是首批挑战该说法的科学家之一。现在人们接受的事实是:所有的实验证据及我们最好的理论都指向这样一个事实:从天文学的角度来说,地球只是太阳系的普通一员。太阳其实才是银河系的中心,它还是联系太阳系的结合力。实验证据也说明了太阳系并不是银河系的中心。

图解:《天体运行论》中哥白尼的宇宙观。

事实上,我们可以在天空中看到银河系的其他成员——银河,即使是用肉眼我们也能知道我们不是银河系的中心。我们没有任何类似的证据表明我们不是宇宙的中心,但我们也没有任何证据表明我们是宇宙中心。目前,这样的证据我们无法找到,因为我们甚至不能确定宇宙有中心。(如果宇宙是无限的,那么唯一的中心点毫无意义,因为从某种意义上说,每一点都是中心。)然而,天文学家们知道我们曾经错误地认为自己是太阳系的中心,并警惕我们不要犯两次同样的错误。在现代,我们试图排除理论中任何不必要的假设,并尽可能客观地看待。

以此为起点,我们假设下我们的银河系没有什么特别之处,所以银河系和其他星系成为宇宙中心的机会是同等的,像其他事物一样,某件东西真的存在的可能性几乎为0。正是基于这种公正的统计推理,现代天文学家才认为我们不是宇宙的中心。

哈勃望远镜发现:星系正以与其距离成正比的速度远离我们。宇宙的每一点正以恒定速度从其他点扩张。但从某一特定的角度来看,不存在扩张。我们知道扩张是因为星系的红移,这就像是拿起一个篮球,并问篮球表面的中心在哪里。没有点能被定义为宇宙中心。希望这个答案可以帮你。

因为宇宙没有中心

没有哪一个点是宇宙中心。宇宙要有中心,那么宇宙就得有边缘,所以被称为中心点的点将最大化点到边缘的距离。因为宇宙没有边缘,它是无拘无束的,所有它没有中心。宇宙学家们通常认为宇宙是气球的表面。当气球爆炸时,它的表面就会变大,就像是我们的宇宙在扩张。如果你在气球上画点,你会发现点随着气球变大,这些点会彼此离得越来越远,就像我们测量星系之间的距离一样。

同理,就像宇宙没有边缘一样,气球表面没有边缘,气球表面的中心也没有点。所以,宇宙学家们认为:除了三维空间外的宇宙就像气球表面,太空肯定是四维球体的三维表面。这很难想象,因为我们无法感知存在在超过三维空间里的物体,而一个四维的球体似乎很难衡量。

然而,我们可以用数学来表达,而且数学可以准确计算出,所以宇宙比小说描写的的更奇妙。这也是非欧几里得几何学流行的原因,因为宇宙实际上似乎是非欧几里德的,宇宙也不是平坦的。所以,你可以说宇宙的中心就是这个四维球的中心。然而,首先这一中心点并不存在在宇宙中,就像一个球的中心不是它表面的部分一样。此外,虽然宇宙具有四维球的许多性质,但我不确定是否可以断定它是一个球体,而不是其他类似球体的形状。所以这个中心很难定义, 无论如何,宇宙的中心难以定义,因为它不在宇宙中。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Alf Salte, M.S., Oslo- Srinivasa Murthy- Panda

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