地球位于可观测宇宙正中心,这是巧合吗?

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地球位于可观测宇宙正中心这件事,其实非常复杂,涉及到我们人类是如何观测宇宙的。

地球的位置

地球在宇宙中的位置,其实随着人类的观测手段提升而不断发生变化。

在古希腊时期,当时的希腊先贤们认为地球是宇宙的中心,所有的天体都围绕地球转动。其实把地球当作是宇宙的中心非常符合我们的直觉,因为我们就生活在地球表面,从我们的观测角度而言,太阳、月亮以及行星们确实都围绕着地球转动。

这就是地心说的原型,后来地心说被托勒密完善了,成为了一个科学理论。

地心说的理论很符合人们的直觉,也符合宗教的价值观,所以地心说统治了人们近2000年时间,直到哥白尼、开普勒等人建立了“日心说”。

其实日心说在刚提出来时,并没有十分准确,后来伽利略用望远镜发现了木星的卫星,直接否定了“地心说”,因为地心说认为所有的天体都围绕着地球运动。

开普勒在自己老师第谷观测的数据中推算出了“开普勒三定律”,让日心说成为了主流理论。

从地心说到日心说,变化的不只是科学理论,还有地球的位置,地球由原来的宇宙中心变成了太阳系中普通的一颗行星。而牛顿的出现,又让地球成为了宇宙中一颗不起眼的小星球。

牛顿万有引力定律

牛顿提出万有引力之后,遇到一个问题没法解决,那就是按照万有引力定律,所有的天体会在引力的作用下相互靠近,但是实际观测并不是这样。比如:月球并没有离我们越来越近。

此时牛顿就遇到了一个不可调和的问题,为了解决这个问题,他提出了宇宙是无限大的,这样宇宙的各个地方引力都平等,所以各个天体之间才没有相互靠近。这就是牛顿的世界观:静态宇宙。

但是很快有人质疑牛顿所描述的静态宇宙,他就是奥伯斯。奥伯斯认为,如果宇宙是无限大的,并且是静止的,那么远处的星光应该会汇聚到地球上来,使得黑夜里也如白天一样明亮,但事实上黑夜里并没有这么多的星光。

奥伯斯提出的这个问题,叫做奥伯斯佯谬。

动态的宇宙

1905年,这一年被称之为爱因斯坦的奇迹年,在这一年中他先后发表了4篇开创性论文,每一篇都是超越诺贝尔奖的成就。

在其中一篇,爱因斯坦提出了广义相对论,但是在提出广义相对论时,他发现通过这个公式得到的结果是宇宙是动态的,这和他认为的世界观不一样,所以他在这个公式中添加了一个宇宙常数。

但是很快爱因斯坦遭遇了打脸,当时的神父勒梅特提出了质疑,而另一位科学家哈勃则通过望远镜发现星系红移,也就是有些星系正在远离地球。而且这种远离有一定的规律,离地球越远的天台退行速度越快,这就是宇宙膨胀。

虽然爱因斯坦在自己的广义相对论中自作聪明地加了一个宇宙常数,但这个宇宙常数只要取值合理,就能够描述宇宙膨胀。所以宇宙常数被保留在广义相对论之中。

根据宇宙膨胀,科学家们可以往后推算,宇宙在最初可能有个炙热的开端,所以提出了宇宙大爆炸假说。

可观测宇宙

宇宙大爆炸假说提出之后,科学家们就想知道宇宙是如何膨胀的,结果数据显示,宇宙中还存在着一股看不见的力量导致宇宙加速膨胀,而且宇宙边缘的膨胀速度已经超越了光速,这代表着这些星系发出的光永远也到达不了地球,而我们永远也观测不到宇宙的边界。

如果我们把宇宙看作是地球那么大,那人类可能比蚂蚁还要小,而蚂蚁看到的范围是有限的,在它的视野范围之内就被称之为“可观测宇宙”,但可观测宇宙并不是宇宙的全部

凭借目前的手段,我们只能够观测到直径960亿光年的宇宙范围,这也被称之为可观测宇宙,地球之所以位于可观测宇宙的中心,就是因为可观测宇宙是人类为它下的定义,并且是以地球为中心的宇宙,所以这并不是什么巧合。

而且,可观测宇宙的大小还能够凭借人类科技手段的提高而进一步扩大,但无论如何,我们都无法看到宇宙的全貌了。

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