地球在宇宙中的位置

✍ dations ◷ 2024-12-22 13:28:36 #地球在宇宙中的位置

20世纪早期，俄国物理学家和数学家亚历山大·弗里德曼以广义相对论著手解释宇宙，他认为宇宙不是静态的，并指出：“我们不论往哪个方向看，也不论在任何地方进行观察，宇宙看起来都是一样的”，几年之后，弗里德曼这个观念被美国天文学家埃德温·哈勃所证实。为此，霍金在《时间简史》第三章中写道：如果不去管在小尺度下的差异（我们星系中的其他恒星形成了横贯夜空的银河系的光带），而看得更远的话，则宇宙确实在所有的方向看起来是大致一样的。及至1965年，两位美国物理学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊无意中探测到宇宙微波背景（由亚历山大·弗里德曼的学生乔治·伽莫夫首先提出），而由于不管我们朝什么方向进行测量，其所测得的微波辐射都是一样的（变化总是非常微小），就进一步证明了弗里德曼实际上异常准确地描述了我们的宇宙。此外，霍金指弗里德曼也提出了另外一个没有任何科学的证据支持或反驳的假设：“从任何其他星系上看宇宙，在任何方向上也都一样”，不过霍金自言相信另一个假设只是基于谦虚：“因为如果宇宙只在围绕我们的所有方向显得相同，而在围绕宇宙的其他点却并非如此，则是非常令人惊奇的！”过去400年的望远镜观测不断地调整着我们对于地球在宇宙中的位置的认识。在最近的一个世纪里，这一认识发生了根本性的拓展。起初，地球被认为是宇宙的中心，而当时对宇宙的认识只包括那些肉眼可见的行星和天球上看似固定不变的恒星。17世纪日心说被广泛接受，其后威廉·赫歇尔和其他天文学家通过观测发现太阳位于一个由恒星构成的盘状星系中。到了20世纪，对螺旋状星云的观测显示我们的银河系只是膨胀宇宙（英语：Metric expansion of space）中的数十亿计的星系中的一个。到了21世纪，可观测宇宙的整体结构开始变得明朗——超星系团构成了包含大尺度纤维和空洞的巨大的网状结构。超星系团、大尺度纤维状结构和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干结构。在更大的尺度上（十亿秒差距以上）宇宙是均匀的，也就是说其各个部分平均有着相同的密度、组分和结构。我们相信宇宙是没有“中心”或者“边界”的，因此我们无法标出地球在整个宇宙中的绝对位置。地球位于可观测宇宙的中心，这是因为可观测性是由到地球的距离决定的。在各种尺度上，我们可以以特定的结构作为参照系来给出地球的相对位置。目前依然无法确定宇宙是否是无穷的。

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