问题

地球位于可观测宇宙正中心,这是巧合吗?

回答
我们常常会听到一种说法,认为地球就处在可观测宇宙的正中心。这个想法听起来是不是有些特别?仿佛我们人类,或者说我们的家园,在浩瀚的宇宙中占据了一个显赫的、独一无二的位置。但如果我们刨根问底地去探究一番,就会发现这背后其实隐藏着一些有趣的科学道理和历史性的观念转变。

首先,我们得弄明白“可观测宇宙”到底是什么意思。想象一下,宇宙是一个巨大的舞台,而我们就像站在舞台中央的观众。光需要时间传播,所以我们能看到的宇宙,是光从遥远天体出发,穿越了漫长时间后,正好抵达我们眼睛或探测器的部分。这个范围,就是“可观测宇宙”。它的边界不是宇宙的实际边界(我们不知道宇宙有没有边界),而是我们当前技术和宇宙年龄所能触及的最远距离。

那么,地球为什么会感觉在可观测宇宙的中心呢?这其实是个非常自然而然的“视角效应”。试想一下,如果你站在一片大雾弥漫的森林里,无论你朝哪个方向看,你看到的树木都会随着你移动而变化,但你总会觉得,你站的地方就是你所能看到的这片森林的中心。为什么?因为你无法看到你周围的“边界”以外的东西。

同样地,对于我们地球上的观测者来说,我们向四面八方发射信号或者接收来自宇宙的信号。无论我们看向哪个方向,我们能接收到的最远信号,都来自于宇宙早期、距离我们同样遥远的地方。这些信号在时间上是同步到达的(相对于我们开始观测的那一刻),在空间上则像是从我们这里呈球形向外扩散的。所以,从我们的角度来看,可观测宇宙就像一个以地球为球心的巨大球体。我们永远也无法“看到”比这更远的地方,因为那些地方发出的光还没来得及到达我们。

这和哥白尼之前的地心说有些相似,但它的根源完全不同。古代人们将地球置于宇宙中心,更多是基于一种哲学和宗教的观念,认为人类是万物之灵,宇宙理应围绕着我们转。这是一种以人为本的思考方式。

而我们现在所理解的“地球在可观测宇宙中心”,则是一个纯粹的观测结果和几何学上的巧合。它并非意味着宇宙以地球为中心而建造,更不是说地球有什么特殊的地位。这就像你站在一个巨大的圆形画板中间,无论你朝哪个方向看,你看到的画板边缘距离你都是一样的。你站的地方当然是这块画板你所能看到的那个“圆形区域”的中心,但画板本身可能远比你看到的要大得多,甚至可能是无限的。

更重要的是,现代宇宙学,特别是基于爱因斯坦的广义相对论的宇宙模型,支持着一个被称为“宇宙学原理”的核心思想。这个原理指出,在足够大的尺度上,宇宙是均匀的(homogeneous)和各向同性的(isotropic)。

均匀性意味着,从大的方面来看,宇宙在任何地方都差不多是相同的。你不可能找到一个特殊的“中心”区域,它比其他地方更“宇宙”。
各向同性则意味着,宇宙在任何一个地方看起来都是一样的,朝向任何一个方向都是相同的。这意味着,宇宙没有一个特殊的“方向”占据主导地位。

所以,宇宙学原理恰恰告诉我们,地球并不在宇宙的实际中心。事实上,任何一个观察者,无论他在宇宙中的哪个位置,只要他所处的尺度足够大,他所能观测到的可观测宇宙都会是一个以他为中心的球体。我们看到的地球在可观测宇宙的中心,这恰恰是宇宙学原理的一个体现——在任何一个地方观测,结果都是相似的。

如果宇宙真的有一个绝对的中心点,那么我们就应该能够侦测到这种不对称性,比如朝一个方向看,宇宙会比朝另一个方向显得更古老或更年轻,或者物质分布有明显的差异。但我们至今为止的观测并没有发现这样的证据。相反,来自宇宙各个方向的微波背景辐射(宇宙大爆炸的余晖)的均匀性,以及大尺度结构的分布,都强有力地支持了宇宙学原理。

所以,地球位于可观测宇宙正中心,与其说是一种特殊的“巧合”,不如说是一种普遍的观测现象,是宇宙学原理在我们的观测尺度上自然呈现出的结果。这并没有赋予地球任何特殊的宇宙地位,反而说明了宇宙的宏大和我们的普遍性——我们是宇宙中无数个观察者中的一个,每个人看到的宇宙景象,都会是自己为中心的。这是一个关于我们如何理解宇宙,以及宇宙如何回应我们的观测的绝妙例子。

网友意见

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题主,你能想到这个问题,真的很优秀。因为在我4岁的时候,我曾经发现过一个类似的问题,一度让我认为我就是那个天选之人!

那是上个世纪90年代初一个夏天的晚上。4岁的我,和我3岁半的表妹在院子里玩耍。那时还没有雾霾,头顶上一轮明月甚至有点刺眼。

伴着月光,我和妹妹在院子里互相追逐,嬉笑打闹。

突然,我发现!我跑的时候,头顶上的月亮在跟着我跑!

年幼的我,为自己这个惊人的大发现惊奇不已!几乎是立刻,我把这个惊天大秘密分享给了妹妹。

“妹妹你快看!我跑的时候,月亮也在跑!好神奇啊!”

3岁半的妹妹显然不明白我在说什么。当时她的表情是这样的:


然而,沉浸在与哥伦布发现新大陆同等喜悦中的我,完全没有意识到妹妹的呆滞。当时,内心隐隐出现了一丝膨胀的我,以为她那是崇拜的眼神。

“真的,你快看,太神奇了!你快也跑一下试试看!”我正色道。

从小就对我言听计从的妹妹,一路小跑溜了出去。

我赶紧抬头看月亮。

让我困惑的是,月亮它这次竟然没动。

什么意思?月亮,你动啊!你这样让我怎么在我妹妹面前做人?万一她以后不再崇拜我了怎么办?

“停!妹妹。你等一下。”

妹妹:

一瞬间,我又对自己产生了怀疑。难道之前是我的错觉?不行,我得再试一遍。

我抬起头,盯着月亮。生怕它再次骗我。

我向妹妹跑去。

月亮它又动了起来!

我终于明白了!原来,月亮只有在我跑的时候,它才会跑!其他人都不会!这就能解释一切了!

那一刻,我流下了激动的泪水。

那一刻,月光,就像一盏聚光灯一样,打在我的身上。

那一刻,我深信不疑,我,一定是上天派来拯救人类的真命天子。

那么,本题的答案很明显了:没错!就是这么巧!地球,就是被宇宙选中的那个真命天球!

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这是语文问题。

可观测宇宙的范围,是一个以观测者的位置为球心、以可观测距离为半径的球体。

那你说,观测者位于这个球的正中心(球心),是不是巧合?

就像你拿圆规画了个圆,圆规的尖位于这个圆的正中心是不是巧合?

——————————

本文收录于 @王绎心 对主要依靠语义辨析和逻辑推理就能解决的问题的回答合集:这是语文问题,欢迎关注。

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不是巧合,而是来自于唯心主义的歪理邪说。

目前西方资本主义国家流行的犹太物理学、犹太宇宙学是由共济会炮制的,其主要思想建立在唯心主义的基础上。

主观唯心主义是把人的主观精神(意识、观念等)作为认识世界的出发点,存在主观精神之中的是认知上的世界

所以犹太宇宙学认为,宇宙的界限就是地球上的人可以认知的范围。而犹太物理学则认为光速是信息传递的极限速度,所以二者叠加,结论就是宇宙是一个以地球为中心,光速乘以某个时间常数(宇宙年龄)为半径的球。当然犹太宇宙学还有一些关于宇宙膨胀之类的补丁,目前它们宣布的宇宙半径又扩大了几倍,不过基本的形态还是如前所述。

这和当年客观唯心主义(上帝论)坚持的地心说,本质上是相同的,不过现在装饰得更加复杂精巧了。

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我很想知道已经给的回答中多少人是抱着想锤一顿的语气来的。哈哈。

地球其实是个单身男,找不到雌性星球,所以把自己圈在了圈子中间,求曝光。

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