宇宙在膨胀,为什么却没有一个膨胀中心?
2026-11-07 阅读 0
宇宙膨胀不是星系从某个固定地点向外飞散,而是大尺度上空间距离随时间增加。用宇宙学的尺度因子 a(t) 表示时,两个随整体膨胀运动、彼此不受引力束缚的星系,其距离近似满足 d(t)=a(t)χ;χ 是它们固定的共动距离。因此在足够大的尺度上,任一这类星系都会看到其他星系总体远离自己,距离越远,退行速度通常也越大。换一个星系作观察点,描述仍然成立,并没有哪个位置特别像膨胀的起点。
可以把它想成一张均匀拉伸的网格:网格上的点彼此间隔变大,但网格上没有一个点是拉伸中心。常见的“葡萄干面包”比喻也类似:面团发起后,面包内部的葡萄干彼此分开;面包表面上的葡萄干并不会找到一个表面内的中心。要注意,比喻里烤箱或面包外部的中心不是宇宙中的特殊位置,不能据此推断宇宙必须向某个外部空间膨胀。
我们能观测到的宇宙以地球附近的观测者为中心,只是因为光从各方向传到我们这里,形成了以我们为中心的可观测范围;其他星系的观察者也会有各自的可观测范围。这不代表我们处在整个宇宙的中心。并且膨胀主要描述星系团之间的大尺度空间演化,太阳系、银河系等被引力束缚的结构不会像均匀宇宙背景那样随之膨胀。
更新于 2026年11月13日
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