宇宙的中心在哪里呢？这里、那里和到处

大爆炸通常的被误解，翘曲我们的关于宇宙的大小和形状的理解。

HARD SCIENCE — SEPTEMBER 27, 2022

Don Lincoln

Credit: yoshitaka / Adobe Stock

关键要点

人们误解大爆炸。它不是一个爆炸，而是一个爆炸的扩张。

那个扩张始于大约138亿年前并且今天仍在进行。宇宙可能是无限的，但甚至如果它不是，它的可观测的部分只是这个整体的一个不可理解的微小部分。

宇宙中的任何点能被认为是中心，有相等的实在性。真的，你可能是宇宙的中心。

大爆炸是我们已经赋予在其宇宙开始的时刻的名字。虽然这个想法是众所周知的，但它往往被糟糕的误解。甚至有一个科学良好了解的人有关于它的错误概念。例如，一个常见的问题是，“大爆炸发生在了哪里？”而对这个问题的答案是令人惊讶的一个。因此，让我们钻研它并尝试来理解误解产生的地方。

当人们被告知大爆炸时，他们通常的被告知“宇宙的所有质量都被打包成一个零体积叫奇点的点”。然后这个奇点“爆炸了”，扩张和冷却并最终造成我们今天看的宇宙。人们从他们自己的体验汲取了并以某些像一个爆竹或一个手榴弹一样的东西类似化大爆炸------一个放置在一个位置中的物体然后爆炸将碎片分散进现有的空间中。这是一个彻底的自然的和可究因的心智图像。这也是彻底的错的。

宇宙的形状

描述大爆炸的理论是爱因斯坦的广义相对论。在这个理论中，爱因斯坦将引力描述为随它弯曲和拉伸空间空间的这个非常形状。靠近一颗恒星或行星空间被扭曲，远离任何天体空间是平坦的。如果空间是可塑的就像这个理论说它是的一样，它也能被压缩或被拉伸。

那个拉伸和压缩把我们带到大爆炸真的是的。它不是一种熟悉意义上的爆炸，而是一种快速的和三维的空间的扩张。这大多让你晕头的，因此让我们试着用类比来理解。为了简化这件事情，我们将使用一个一维类比------一个橡皮筋。

想象你有这个惊人的橡皮筋------一种能从是一个原子的大小走到只要你需要它是的大小的每一点的。橡皮筋的物质代表空间。拿上橡皮筋并拉伸它如此它足够长来跨越当前可见的宇宙从一边到另一边。拿起一枝记号笔并在它上面做标记。这些标记将代表在它们当前的位置的星系。

现在让橡皮筋缩小到这个长度的一半。这些点并没有在橡皮筋上移动，而它们彼此越来越近了。这向我们表明小点（或星系）之间的距离的增长或缩小并不总是要求这些小点来移动。如果它们居住的空间改变尺寸，星系能静止的呆在这个空间内，而看起来正在移动。

我们能把我们的类比带到极端并让它缩小到亚原子的大小。再一次，星系之间的距离变的更小和橡皮筋尺寸也变得微小，但正在缩小的是橡皮筋。相对于橡皮筋，这些点是在同一个地方的。

无穷大的开始

大爆炸基本上是这个的相反。萎缩的橡皮筋是在它开始了之前的宇宙。某些东西------我们仍然不知道是什么------造成了橡皮筋来拉伸，而那个拉伸是我们的宇宙膨胀。它开始于140亿年前并且直到今天仍在继续。

因此这是来思考宇宙大爆炸的正确方式：它不是一个爆炸。相反，它是一种空间的爆炸的扩张和拉伸。如此这怎样帮助我们弄清楚大爆炸发生在了什么地方呢？

为了做到这一点，我们再次诉诸我们的橡皮筋。这次橡皮筋是甚至更拉伸的。我们之前的橡皮筋拉伸过可见的宇宙，但宇宙它的整体是如此比这个远更大的。真的，证据有力地暗示宇宙是无限的。有如此遥远一直我们毕竟不能看到它们的地方------来自这些地方的光线还没有到达我们。有点关于这个点的更多的。

如果整个宇宙实际上是无限的，新的橡皮筋延伸开到无限，就说在左右轴上。然后随机选择一个点，橡皮筋伸展开向右和向左到无穷。但现在选了另一个点，同样的事情是真的。真的，人选择的任何点将有一个相等的伸开到左和到右的距离。

当我们混合无限和拉伸性时，我们得到额外的诡异的后果。如果橡皮筋是无限的，而你拉伸它如此这些星系点之间的间距被加倍或者让它缩小如此这个间距减半，橡皮筋仍然是无限的。无限意味着永远------你不能永远得到双倍，你不能永远得到一半的。

中心你自己

当我们把这些想法结合时，我们留有一个吃惊的结论：对宇宙没有一个唯一的中心或者等价的所有的位置都可以被叫中心。真的，正如你可能总是怀疑的那样，你完全的有权利来认为你自己为宇宙的中心。(去吧，这是种很好的感觉。今晚再吃点甜点。)

但如果宇宙是无限的不是真的会怎样呢？很好，科学家们确信整个宇宙的体积至少是可见宇宙的1.25亿倍。即便宇宙是有限的，它乞求想象它的中心会被发现在我们可见的宇宙中。重要的是要记住，这些证据强烈的有利于一个无限的宇宙。在缺乏一些新数据的情况下，这是一个完全的承诺的猜想。

如此，底线是什么呢？我们不应该认为大爆炸为一个在某个特殊的地方爆发的宇宙爆竹。相反，大爆炸应该被认为是空间的快速扩张，在那里所有的点都能被认为是有同等实在性的中心。因为整个宇宙都被认为是无限的，它不扩展成任何东西。它伸展或收缩，但它仍然是无限的。

这可能似乎是一个古怪的结论，但它更有信心的代表宇宙界的空间本质的理解以及它怎样成这个样子的，并是现代物理学怎样能吹你的思维的一个主要例子。

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