如果你跟人说宇宙的中心是地球,所有的天体都在绕着地球转,就算一个小学生都会反驳你:“你说得不对,我们的地球是绕着太阳转的。”没错,现在人们都知道地球不是宇宙的中心,但如果抛开已知的这些知识,又有多少人不会觉得宇宙的中心就是地球呢?
地心说
宇宙的中心(宇宙的中心是哪里)
我们站在地球表面,每天看着太阳、月亮以及满天星辰都是东升西落,很自然地就会认为地球是不动的,就是宇宙的中心,宇宙中的万物都是绕着地球转动的。
公元二世纪,古希腊天文学家托勒密提出完整的地心宇宙体系。他指出地球处在宇宙的中心静止不动,太阳、月亮、水星、金星、火星、木星、土星都沿着各自的轨道绕行在地球周围。每个星体都在一个小圆上做匀速圆周运动,这个小圆轨道称为“本轮”。“本轮”的中心又在一个称为“均轮”的大圆轨道上围绕着地球做匀速转动。其他的恒星均位于一个被称作“恒星天”的大球壳上。“恒星天”与太阳、月亮和五大行星各自做匀速运动。
随着社会的发展,人类的活动范围逐渐变大,特别是15世纪航海事业的发展,地心说理论模型面临到巨大的挑战,理论计算与实际观测经常出现较大的偏差,维护地心说的人们开始用增加“本轮”的方法来解决这些偏差(即星体不再是绕着一个圆心运动,而是运动到不同的位置绕着不同的圆心运动,理论上来说只要无限的增加圆心,再复杂的运动路径都是可通过计算准确预测的),随着时间的推移,这几颗恒星的“本轮”数增加到了八十多个,最致命的是最终要加到多少个“本轮”没人能够知道,随着“本轮”的增加在预测星体位置时所需的计算也越来越复杂,此时的天文学陷入了尴尬的局面。
日心说
太阳是宇宙的中心,地球也在绕着太阳转。
十六世纪初,波兰天文学家哥白尼提出“地动”的思想,他认为,巨大的天球并没有动(也就是所说的“恒星天”),只是因为地球在自转,所以人们产生了错觉,认为天球在动。他大胆地指出,地球不是宇宙的中心,地球只是绕着太阳在转,太阳才是宇宙的中心。
随着科学技术的发展,人们逐渐意识到,太阳只是太阳系的中心,太阳系处于银河系中,银河系也有中心,我们都在围绕着银河系的中心旋转。
宇宙中有多少星系
宇宙中无数的恒星不是均匀分布在宇宙中的,而总是聚集成星系,星系与星系之间是非常空旷的。
我们所在的星系叫做银河系,主要由气体、尘埃和约2000亿颗恒星组成的巨大的螺旋形星系。
如果我们能跳出银河系进行俯视观看的话,银河系就像一个由恒星组成的巨大的旋风,太阳系就位于旋风中心伸出的一条旋臂上。太阳系绕银河中心运转的速度约94万千米每小时,绕银河系一周大约需要2亿年。
如果从银河系侧面观看的话,银河系就像一个中间厚边缘薄的碟子。
我们用普通的望远镜就可以看到数十个星系,如果用一架更好的天文望远镜就可以看到更多的星系。仙女座星系是距离我们最近的星系,而且与我们所在的星系在互相接近,未来这两个星系将相撞并最终融合为一个星系,不过我们也无需担心,第一这个时间还要很久预计会发生在40亿年以后,第二恒星间的距离都十分遥远,即使两个星系相撞恒星之间相撞的可能性也是比较低的。
依据现在的观测,在宇宙中星系的数量预计超过1000亿个。由此可见,我们在宇宙中一定不是孤单的,在银河系的其他恒星系中或者其他的大星系中肯定还有类似的智慧生命存在。
宇宙的中心到底在哪里
宇宙的中心到底在哪里?说了这么多还是没答案,而且越说越迷糊。
把脑洞打开,试着想想看。如果我们的宇宙真的产生于一次大爆炸,爆炸后不断膨胀,就像是一个气球,各大星系都分布在气球的表面。这时我们要把自己想象成一种二维的生物,星系只能沿着气球的表面移动,不能进入气球的里面,也不能到气球的外面。
随着气球的膨胀,星系与星系之间的距离就会越来越远,我们就会看到所有其他的星系都在远离我们而去(这也恰巧可以解释星系红移的现象)。对于存在于气球表面的我们来说,宇宙爆炸的点就不存在了(因为对气球来说爆炸的中心点就是气球的中心,而气球的中心是一个三维的概念,生活在气球表面的二维生物是无法理解的)。
同样的道理,宇宙爆炸的点可能并不在我们现在可以理解的三维空间中,它只存在于过去的某个时刻,即开始爆炸的那个时刻,虽然现在能够通过一些探测手段观察到部分相关的信息,但我们却不可能再回到那个时刻,所以也可以说宇宙没有中心。
现在的我们,就像2000年前的托勒密一样,依据现有的知识体系和观测数据,总是尝试解释宇宙运行的奥秘,也许再过2000年,我们现在所知的这些理论体系有可能都会被推翻,但那又有什么关系呢,我们人类的科技发展历史不就是在一代一代人的积累中发展起来的嘛。
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