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问伊桑70号：宇宙有中心吗？

如果这一切都是从“大爆炸”开始并扩展的，那么一切是否都有中心？


我想尽可能地靠近边缘而不会掉落。从边缘可以看到很多东西，而从中间看不到。
-库尔特·冯内古特


每时每刻我们都有越来越多的问题。为什么不回答最大的？每周我都会选择一个问题，这个星期，埃里克·文森特（Eric Vincent）获得了荣誉，他问：
中心在哪里？一段时间以来，由于物质的分布，我拒绝相信启动宇宙的一次大爆炸。在文章中，假定地球-是宇宙的中心。引力一直都是赢家，而且在宇宙的多个地方，有足够的物质将所有事物拉到中心，而不需要创建未经证实的术语（暗能量），这是否像事实并非总是如此。当然，我不是专家，所以我想知道在哪里以及为什么我错了。


随着宇宙，大爆炸，黑暗能量和“中心”概念的扩展，许多误解也随之产生。让我们来看看如何解决这种情况！



考虑一下我们的地球以及它在太空中所走的路径。这段视频是在2005年通过Messenger太空船在24小时内拍摄的，并在通往水星的途中在世界各地飞行。考虑一下地球，因为-几代前-大量的人认为地球驻留在宇宙中心的太空中，而不围绕太阳旋转。

从那时起，我们学到了很多东西。



不仅是地球，而且我们太阳系中的任何事物都没有位于中心且不会静止。地球与其他行星-当然还有太阳-围绕共同的质心旋转，而不是围绕某个固定点旋转。这个质心在整个空间，银河系中飞行，轨道与您在其他视频中看到的略有不同。

我们的整个太阳系保持在同一平面上，散布着奥尔特云的椭圆形围绕着，我们沿着银河系的中心沿着一个巨大的椭圆形运动。



但这还不是全部！银河系也不是一动不动的，包括它的中心。我们的银河系旋转，并在太空中移动。我们被万有引力包围：
  • 其他大小的星系；
  • 星系群和星团；
  • 气体和暗物质的星系间长丝；
  • 宇宙空洞像我们一样限制着物质的积累。


在我们附近，不仅银河系，而且所有星系，星团和星团都相对移动。



更重要的是，这些运动不是局部的，而是宇宙的。在最大的范围内，星系不仅会在重力的影响下移动，而且还会受到宇宙膨胀的影响，宇宙膨胀会影响宇宙中的一切。而且这种工作方式与大多数人的直觉相反。当我们想到扩展时，我们会想象一个爆炸，其中所有部分相互远离。而且在太空中有足够的这种现象-例如，II型超新星将燃烧的核燃料恒星加工成星际物质。

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当然，恒星的碎片彼此远离，但这是因为爆炸，而不是因为空间的扩大。如果此图以任何形式与您的大脑中的“大爆炸”或“膨胀的宇宙”相关联，请立即将其从此处移除。

将空间本身视为球的表面。不是关于三维“空间中的球”，而是关于二维平面的球。想象一下，硬币被粘在上面了。球会膨胀-爆炸或表面拉伸都没关系。想象每个硬币都是一个银河系，或者像我们这样的观察者。



从任何星系的角度来看，其他所有人都在远离它。距离较远的移动速度较快，而距离较近的移动速度不那么快。

如果从任何星系的角度来看它，都会得到相同的结果。在广义相对论的背景下，在一个不断扩展的宇宙中，不仅没有中心，而且没有杰出的观察者，没有特权的银河系，也没有引力所吸引。

但是，运行此扩展程序存在竞争。



重力与膨胀之间的竞争是在大爆炸之后开始的，当时宇宙首次被描述为炽热，密集，膨胀，此后膨胀速度减慢且宇宙开始冷却。

大爆炸并不是一个具有一定中心的爆炸，没有一点可以描述为可观测宇宙的起源地。据我们所知，在任何地方，空间都充满了处于炎热状态的物质和辐射，而这恰恰是我们称之为“大爆炸”的时刻。

宇宙的膨胀受到其内容的控制，并且在不同区域包含着不同数量的物质。因此，在早期的宇宙中，宇宙微波辐射发生了振荡。



热点（红色）和寒冷（蓝色）对应于物质稍微高于或低于平均值的地方。含有更多物质的地方将成长为星系，群，甚至星团，而含有较少物质的地方将不会增长。同时，最大的稀疏地区将失去所有物质，并变成巨大的宇宙空隙。



在人口密度最高的最大地区，扩张将被局部挫败，形成的区域将比银河系大数千倍。但是在更大范围内，膨胀将占上风，尽管它不是由物质或辐射控制，而是由暗能量控制，这是在GR背景下解释观察到的膨胀率的唯一方法。



因此，我们将简单地重复一遍：大爆炸发生在各地的宇宙中，与此同时，所有区域都经历了大致相同的膨胀，密度的异质性导致了星系，群和团簇以及宇宙空洞的出现，并且暗能量通过宇宙的加速膨胀而得以展现。

埃里克（Eric）并不是唯一一个提出此类问题的人，但我希望您和其他人都已经清楚了解释。向我发送您对以下文章的问题和建议。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395945/

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