燃文小说网

寻找宇宙的中心（第1页）

寻找宇宙的中心

太阳系的中心是太阳，太阳系中所有的行星都绕着它旋转；银河也有中心，它周围所有的恒星也都绕着银河系这个中心旋转。那么宇宙有中心吗？一个让所有的星系包围在中间的中心点？

很久以前就有人思考过这个问题。中国古代盘古开天的混沌宇宙图像，西方的叠乌龟驮天地的宇宙图像，等等，都是人类探索宇宙奥秘中多彩的一笔。

*《论天》发表

公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在《论天》一书中提出了地球是球形的理论，不过他同时所提出的地球是不动，地球是宇宙的中心的这一理论也被我们批判了千年。后来，托勒密对这个八天球的宇宙图像进行了描述，提出了一个最早的完整宇宙模模型。再后来这一图像被基督教“窃取”了，他们认为，这样至少人们可以想象在固定恒星球之外的天堂和地狱，与《圣经》很吻合。

虽然这些都没能找到真正的宇宙中心，但这些大量的观测工作和测量数据，也逐渐形成了一些观点和看法，为后人继续研究宇宙提供了参考。

*托勒密学说

公元90～168年，基于前人提出的观点和测量数据（尤其对于当时关于行星的观测结果提出了“地球中心说”），古希腊学者托勒密建立了世界上第一个完整的地心宇宙体系。

托勒密认为：地球是宇宙的中心，是静止不动的；恒星均位于固体球壳上，这些固体球壳被称为“恒星天”；其他的天体如太阳、月亮、五大行星等，都在地球周围沿着各自的被称为“本轮”的小圆轨道匀速转动；本轮的中心围绕地球匀速转运又在一个大圆轨道上，这些大圆轨道被称为“均轮”；“恒星天”和太阳、月亮、五大行星等，也都一起绕着地球转动。

当时在研究天体运动时，托勒密运用了许多科学的方法。他建立了新的坐标参考系和几何学模型，并将恒星固定在“恒星天”上，我们称之为“水晶球”。如今，在现在的天文观测上这些假想的“天球”概念仍然保留着。但尽管如此，托勒密的理论仍是错误的。

利用这个错误，中世纪欧洲教会为维持着当时教会的统治找到了依据。教会在这段历史时期总是宣传：“上帝选定的宇宙中心是地球”，“最高天”是上帝居住的极乐天堂，把地心宇宙观奉为神圣不可侵犯的真理。但是，人们探寻真理的脚步并没有因为教会的统治而受到阻止。在教会的严苛统治下，依然有不少人在认真研究宇宙中心的问题。

*哥白尼与他的《天体运行论》

从14世纪中期开始，一种新的文化潮流开式逐渐随着时代发展兴起起来。15世纪随着航海事业的发展，天文学也在不断进步，天文学家也能精确地观测和预报到天体位置，这时托勒密理论已经不实用了，天文学逐渐陷入了窘境。

1473年2月19日，伟大的哥白尼诞生了。由于受到当时文艺复兴思想的影响，青年时的哥白尼就对宗教神学充满蔑视。当时哥伦布刚刚发现新大陆，消息传来，立刻就激发了哥白尼创立新天文学说的热情和勇气。

哥白尼对各种古希腊和古罗马的一些哲学著作进行了仔细地阅读，在这些书中，有些初步提出了“地动”的思想。这个古老的科学见解在当时显得十分新鲜，可却在天文研究方面给了哥白尼许多有益的启示。

回到波兰后，哥白尼开始潜心研究。经过数十年的研究，新的宇宙结构理论诞生了。哥白尼认为，其实天球并没有动，巨大的天球运动是表面现象，产生这种现象只是因为地球在自转。他大胆地指出：太阳而并非地球才是宇宙的中心，地球在绕着太阳转。

公元1543年，哥白尼的《天体运行论》一书出版了。在《天体运行论》这部著作中，哥白尼认为，行星的运行由两种运动导致的：行星绕太阳运行的轨道运动和地球在自己轨道上绕太阳的运动。这部《天体运行论》花费了他“将近49年的时间”，是他对宇宙中的天体不断地进行观测研究才得出的结论。

*对宇宙中心的不断探索

哥白尼以及后来的开普勒、伽利略等提出的“太阳中心论”观点，使人类第一次把自己从中心地位移开。再后来，牛顿又提出了他的万有引力定律。在这个定律的启发下，人们一度相信宇宙的无限性，每一点都是宇宙的中心。因为各个方向对每个点来说都是平权的，没有任何区别。但后来这种无限静态宇宙模型由于种种反驳，还是被打破了。

随着爱因斯坦“广义相对论”的发表，1922年，俄国物理学家亚历山大·弗利德曼提出了这样一个假说：不论我们往哪个方向看，也不论在何地进行观察，宇宙的形象都是一样的。通过1929年的哈勃观测，这个假设也被证明了。哈勃观测到，相对于我们，各个星系都快速退去，也就是说，宇宙在膨胀。同时，他还观测到各个方向都有着等同的宇宙膨胀速度。这让我们又困惑了，难道我们真的仍是宇宙的中心吗？

事实上，这种情形很像一个被逐渐吹胀的画有好多斑点的气球。任何两个斑点之间的距离在气球膨胀时都在加大，但没有一个斑点可以认为是膨胀的中心。也就是说，宇宙没有中心！

至此，我们对人类历史长河中宇宙中心探索的变换进行了回溯。但是，不要以为我们已经得到了真正的答案。英国物理学家霍金在他的著作《时间简史》中所述的一段内容令人深思：“也许有一天，这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见——当然，也可能像乌龟塔那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。”

新知博览——宇宙的年龄推算

利用望远镜，科学家可以观察到最老的星球上的铀光谱，从而推算出宇宙的年龄是125亿年。关于宇宙的年龄，科学家有着不同的估计，根据不同的宇宙学模型，他们估计宇宙年龄在100～160亿之间。2001年，利用南欧洲天文台的望远镜，科学家观察到一颗叫做CS31082-001的星球，量度星球上放射性同位素铀-238的光谱，经过计算，确定这颗星球的年龄是125亿年，这个估计有大约30亿年的误差。也就是说，宇宙的年龄至少有125亿年，这是科学家第一次量度太阳系以外铀含量的研究。

科学家解释说，这个方法类似于在考古学上使用碳-14同位素量度物质的年龄，铀-238同位素的半衰期是44。5亿年。科学家指出，宇宙开始时的大爆炸会产生各种元素如氢、氦和锂等，而比较重的元素是在星球内部产生，含有重元素的物质在星球死亡后会散布到周围的空间，然后与下一个星球结合；其实，地球上的黄金也是来自爆炸了的星球。

因此，星球愈老，重元素也会愈少，科学家认为，在一些比较老的星球里，重元素的含量只有太阳1200。科学家曾经试图利用钍-232同位素来对宇宙的年龄进行估计，作为一种放射性金属元素，钍与中子接触时会引起核分裂，产生原子能源。不过，钍的半衰期是140。05亿年，半衰期比较铀-238长，因此估计也会产生比较大的误差。