天穹经二第一章宇宙的中心在什么位置四

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    四节:宇宙大爆炸理论是如何来描绘宇宙的中心的呢?

    人们从最简单的观察,联合自身丰富的想象力,再到最初的天文观测,对于宇宙的中心部分位于宇宙中的一个怎样的位置?都没能给出一个值得人们永久的信耐。然而从实际观察得不出的结论,在无奈之举下,我们只能寄希望于我们的理论的帮助,来探讨这一直困惑我们人类不知多少岁月的难题!

    我们用“质能分合宇宙”模型,在前一部分里,相当好的解答了关于宇宙是有限还是无限?这一同样困扰了我们不知多少个世纪,从古代的智者:知识渊博的学者,聪明才智的哲学家,到现代的物理学家,数学家和直接参入天文观察与研究的天文学家以及宇宙学家,都没能为我们人类给出一个非常的答复。那么用此新宇宙理论来描述宇宙的中心部分位于宇宙的一个什么位置,也一定能起得比较好的用处。

    在我们未推出“质能分合宇宙”模型之前,就已有几个十分具有影响的宇宙学理论对此作出了巨大的努力,并且也起到了一定的成效。

    我们先来谈到近代史上一位在天文学上的风云人物,荷兰天文学家,物理学家,数学家德西特,从在1925年-1928年之间任过国际天文联合会主席,他对于传播广义相对论起过很大作用。在1917年德西特继爱因斯坦之后提出的一个宇宙模型,它跟爱因斯坦的静态宇宙模型一样,认为宇宙的空间不随时间而改变,故属静态型宇宙,但是他又认为宇宙里的物质有运动,不过物质的平均密度趋近于零,在这些条件下,求得爱因斯坦引力场的方程解,而得德西特静态时空度规,由此建立了德西特静态宇宙模型。

    德西特的静态模型为一封闭宇宙,跟爱因斯坦没有边界的静态弯曲封闭体的宇宙,是有点像那么回事。

    牛顿的静态宇宙却是一个不稳定的结构模型,称之牛顿静态宇宙的困惑:用万有引力来描绘的宇宙,任何一物体都被另外一物体所吸引,物体质量愈大,相互之间的吸引力愈大,则相互之间的距离也就愈近。

    我们从这点来出发的话,因为被分割开的物体都相互吸引着,到最后会集中到一块的。这种理解,如果宇宙是一个处于有限的时空关系,是有可能会出现一个相当不稳定的结构,可是面对是一个无限的宇宙时空关系,那其结果就将不同了。

    假如宇宙的时空是一个无限的概念,那么我们智者所创造的一些定义将再起不到什么用处啦。牛顿用他的万有引力来描绘的静态宇宙模型,其最后结果是宇宙里所有物质都聚集到一起,那么牛顿心中的静态模型是一个有限概念的时空关系。由此牛顿的静态模型出现了一个叫自己难以理解的状况。因为当时的人们认定宇宙是一个永恒的形态。

    爱因斯坦是现代宇宙学的奠基人,他在1915年提出的广义相对论成了现代宇宙学的理论工具,1917年根据狭义相对论提出了一个静态宇宙模型,通过对爱因斯坦的引力方程求得的解,似乎宇宙所处的情形,不会像当时用天文望远镜观察到的那样平静,于是爱因斯坦在为了平衡他的引力方程的解,加了一个叫做“宇宙常数”。

    爱因斯坦他也尊重宇宙是一个体积有限,没有边界的静态弯曲封闭体而一个自洽统一的动力学宇宙模型。我们从中看到,爱因斯坦在给宇宙所处的时空是一个有限还是一个无限的问题上,是存在矛盾的心理。不知不觉地陷入了德国著名的哲学家康德提出的时空悖论,强调人们关于对宇宙的有限还是无限必然存在着矛盾!

    不管是德西特的“静态宇宙”,还是牛顿的“静态宇宙”的困惑以及关于爱因斯坦“静态宇宙”的矛盾心情,总是从人类对宇宙一步步更深入的认识过程里走过来的。

    总而言之,虽然他们用毕生精力致力于宇宙探索和钻研又都适用于宇宙是一个无限的理念,那么他们又为什么热衷于宇宙是一个有限的时空概念呢?

    到了1923年,美国的天文学家哈勃测定了太阳至仙女星座星云的距离,发现原来她是位于银河系外边的另一个星系,由此人们认识到银河系也只不过是宇宙中为数众多的星系之一。并且测得河外星系普遍存在着退行的想象,产生了星系光谱的红移。

    从静态宇宙到大爆炸宇宙观进入二十世纪后,出现了一个推翻传统时间和空间观念的理论——即爱因斯坦的相对论,首先在他的广义相对论基础上建立了现代物理学的宇宙观。我们的科学家从一定的时空记忆中所走过来的每一步艰辛的足印,演绎着从静态的宇宙到大爆炸宇宙观的形成之路!

    早在1914年,美国天文学家维斯托.斯里弗就已宣布,他测量的几乎所有星系都在做高速退离。斯里弗不明白这是什么原因导致的星云的这种红移现象?广泛遵循的认识和理解,因为多普勒效应要求光波和声波频率,都一直认为所有的恒星和星系在宇宙中是随机漂移的。

    当时的普遍认为宇宙是一个静态的和永恒的观念,人们还认定银河系就是整个宇宙。因此观测到的恒星,他的那些离去或者奔来的运动,被看成与整个宇宙所做的漩涡运动没有什么区别的现象。

    哈勃发现,尽管较近的恒星并不是在离我们远去,可是遥远的星系却在离我们而去,并且,星系越远其退行的速度也更快。奠基了哈勃定义的基础:通过观测经验得出:与星系的距离和退行速度之间存在着精确的线性关系,距离我们远两倍的星系,其远去的速度也会高两倍的数。

    由于意识到了更远的星系所具备的更高的速度,同时还意识到,我们所观察到的星系,是光保存他过去的时空概念。在宇宙早期阶段,星系之间相互离去的速度曾经更快,我们所观察到的现在宇宙实际上是从很远剧烈的初期扩张膨胀所延续下来物质的减速远动而已。

    如此这样,现代科学家并形成一致意见:宇宙遥远的过去在某个特定的时间不是在膨胀而是曾发生了爆炸!

    令科学家们倍感兴奋,成为现代宇宙学上的重大发现!宇宙大爆炸论认为:宇宙的时间是有起始点的,宇宙曾从非常非常小的超原子结构的小宇宙,通过一次巨大的大爆发,大爆炸所产生的强烈的冲击力,将物质撒向宇宙的各处,随着缓慢的减速,以致到现在这个样子。

    大爆炸宇宙论认为,我们现在观测到的宇宙其形,是曾遥远的过去一个十分十分小的“宇宙蛋”,通过一次物质大爆炸后而演化过来的——大爆炸论下的宇宙,曾从一个有限的时空关系而演变过来的,既然是一个有限的时空关系,那么大爆炸论下的宇宙就必然存在一个关于宇宙中心的问题——在宇宙未启动爆炸之前,那个最小的“超原子”宇宙,不就是宇宙起点的中心。

    天文学家通过目前最先进的天文观测工具:在遥远的宇宙过去里观察到了类星体和原始星系......观测的宇宙范围已经超过了一百八十亿光年,也科学家们一致认为宇宙大爆炸发生在距今我们一百三十七八亿年之间,

    从宇宙诞生的时间与我们所观察到的巨大空间,难道我们的天文望远镜真的就没有感触到宇宙中心的存在?也许我们清晰地注视到宇宙的某个区域或许就是宇宙的中心,只是我们还不敢确认也已。

    不过,又说过来,如果宇宙大爆炸发生在距今一百三十七八亿年之间,我们可以看成这只是宇宙的一个半径,用光速来计算宇宙的大小,宇宙从她的开启到现在,空间已经扩张到了近两百八十亿光年的范围,可是我们目前所观测的宇宙范围还不到两百亿光年。

    假如我们的观测视觉也许已搜索到了宇宙的中心部分,那我们怎么来确认宇宙的中心是一个怎么的情形呢?如若我们的观测与宇宙中心的方向发生了视线错位,这是有可能的事。这主要由地球在宇宙中的一个什么位置来决定,再者,宇宙中复杂的不同环境,容易影响我们的观测效果。