也谈宇宙的中心

无 限 的宇宙 ， 它没有 中心 ， 或者 说这个 若大 的宇 宙处处 是它 的中心 。 若是有 限 的宇 宙 ， 它 应该 有它 自己 的中心 ， 这是 不 可改变 的永 恒 的真理 。 那 个本 来就存在 的无 限四维宇 宙或者说 那个暗 宇宙Ｌ 见《 三 重宇宙 》 般 有 中 心， 即无 限的四 维宇宙 处处 是它 的 中心 ． 这 是无 限 四维宇宙 特定 的或 固有 的特 征。 然而， 有人 认为 ： “ 奇点 大爆炸 后 的有限 四维宇宙 或者 说可 见（ 亮） 四维宇宙 也没 有中心 ， 抑或 这个有 限四维 宇宙处 处是它 的 中心 。 其理 由是它 在膨胀 ， 因而 改变 了这 个有 限 四维 宇宙 固有 的 中心 。 这 可 能吗 ？ 由于埃得 温 － 哈勃关 于红移 的发现 ： 。 ……几 乎所有 星系都是 在远离我 们而 去， 而且星系越远 ， 则它离开我们运动得越快！ 这表明四维宇宙在膨胀， 不同星 系之间的距离在增加。 ” “ 红移 问题 对大爆 炸学 说还有 一 个难点 ： 就 是从奇 点爆 炸产 生出来 的有 限 宇宙 ， 无 论你现 在把这 个奇点 拉大 到多大 ， 这个有 限的 宇宙总 会有—个 中心 ， 无 论按 空间 曲率 红移 ， 还是 引力 红移 ， 从 中心 来的 天体光 线就 总会有 —个蓝 移 ， 哪 怕 这 个蓝移 比红移小 ， 也 应该 造成 我们 看到 的天体 红移各 向异 性 ， 从 而 至少指 示 出宇宙 中心 的方 向 ， 但是 我们 看不 到 。 ” “ 这就是四维时空奇妙之处 ！ 所有天体之间都相互远离饵远离的速度与距 离有 关， 而与 方 向无关 在有 中心 的膨 胀 中是 不可 能的 。 无 中心 的膨胀 经常 用 的比喻就是 ： 膨胀的气球表面上所有点都相互远离 ， 并且远离的速度与距离成
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也 谈 宇 宙 的 中心
陈安 邺
（ 新 疆 建筑 科研 院 ８ ３ ０ ０ ５ ４ ） ［ 摘 要］ 有 限 的四 维宇 宙 ， 应该 有它 自 己的中心 ， 那就 是原 奇点 或原 爆 炸点 ［ 关键词］ 有限宇宙、 无限宇宙、 宇宙中心、 原奇点、 原爆炸点、 四维宇宙。 中 图分类 号 ： Ｂ ０ １ ６． ８ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ － ０ ０ ９ ７ － ０ ｔ
正 比。 ”
Байду номын сангаас
上 观察到 这些 星系 发出 的光 仍 然是红 移 ， 根 本就 不可 能看到 兰移 。 这是 由于宇 宙 的膨胀 不是 星系在 运动 ， 而 是星 系之 间的宇 宙空 间在膨 胀 ， 并促使 星系之 间 相 互远 离 ， 因此人 们所看 到 的只 有红移 ． 也由于“ ……所有天体之间都相互远离咀 远离的速度与距离有关与方向 无 关） 这在 有 中心 的膨胀 中是 不可 能的 …… ”因此而认 定 宇宙无 中心 ， 或者 说 处 处是 它的 中心 ， 这未 免有 些武 断 。 尽管由于宇宙的膨胀所有天体之间都相互远离 ， 且远离的速度与距离有关 与方 向无关 。 但任何 不在这 个有 限四维宇 宙原奇点 处的星系 或点均不 是这个有 限四维 宇宙 的 中心 ， 因为任 何偏 离这 个有 限 四维宇 宙原 奇点 处 的所有 星 系或 点， 它们 到达这 个有 限宇 宙边缘 的距 离都将 不等 于这个 有 限四维宇 宙的半 径 ， 而 不构成宇 宙的 中心。 只有 原奇点处 到达这 个有限 四维宇宙边 缘的距 离才 刚好 等于 这个 有 限四维宇 宙的半 径 ， 所 以原奇点 处 ， 才是 这个有 限 四维宇宙 的真正 中心 。 因此不 管这个 有限 四维宇宙在 这个有 限的膨胀 范畴 中如何膨胀 它必然有 个唯一 的 中心 但如果 是无 限的膨 胀 ， 那 么它 将会 与暗宇 宙或本 来就存 在 的 那个 无 限宇宙 融为 一体 ， 处 于这种 情 况 ， 那 当另作 别论 。 宇 宙没有 中心 在宇宙 学 的基本 原理 即“ 均权 原理 ” 或“ 均权 原则 ” 中就认定
一
在 弗利德 曼模型 中正是这 样描述 的 ： “ 所有 的星系都 直接相 互离开 ， 这种情 形 很像 一个 画上 很多 斑点 的气球 逐渐 吹胀 。 当气球膨 胀 时 ， 任 何两个 斑 点之 间
的距离在加大， 但没有一个斑点可认为是膨胀的中心。 并且斑点相离得越远， 则 它 们相互 离开 得 越快 。……任 何两 个 星系互相 离 开的速 度和 它们 之间 的距
离成正 比。 如果 以上 的描 述是 正确 的话 ， 奇 点大爆炸 后的 宇宙 ， 若不考 虑宇 宙的膨胀 ， 那 么 以光速 每秒 ３ ０ 万公 里呈球 面 扩张 的四维 宇宙 ， 就 其表 面而言 ， 同样具 有上 述效果。 因此能说这个不膨胀的四维宇宙没有中心吗？ 当地震发生时， 始于震源 的地 震波 呈球 面形式扩 展 ， 亦 具有上述 效果 ． 能说地 震没有 震源 吗？ 凡是 以球 面 传播的声波、 光波和各种形式的电磁波， 均具有上述效果， 能说它们没有发射源 （ 中心） 吗？ 对于 前面 吹账 的气球 而言 ， 它只论 及膨 胀气 球的表 面 ， 它代表 不了呈 球面 膨 胀的 四维宇宙 。 虽 然对 吹胀的气球 表面 任何点 而言 ， 其它点都 远离它 而去 ， 而 且 远去 的速 度与其 距 离成 比例 ， 只就 其表 面而言 是处 处是 中心 。 但其 表面 上的 任何 点 ， 就 其有 限气球 球体而 言 ， 它们 的任何 点均不构 成 中心 ， 它们 只不过是 这 个有 限气球 球体 的边缘 上的点 而 已。 事实上 这个被 逐渐 吹胀 的气 球正是 以它的 球Ｊ 点为 中心 ， 呈 球面 形式 向外膨胀 ． 诚然对 有限 四维宇宙球 体而言 也一样 ， 即 这 个有 限 四维 宇宙球 体 正 以其 原 奇点 为 中心 ， 呈 球面 形 式向外 膨胀 。 再者 ， “ … …宇宙各 星系 就像 遍布 于吹胀 气球 的表 面那样 ， 相 互远 离 ， 而不 可 能有 中心 。 ” 这远 远代 表不 了实 际四维 宇宙 的表面 。 按 照大 爆炸 后推 算 ， 当今 有 限四维宇 宙半 径约为 １ ３ ７ 亿光 年。 考虑到 宇宙 的膨胀 ， 经计算 现在 的宇宙半 径 已经是２ ４ ３ 亿光年 了。 宇宙的大小也由２ ７ ４ 亿光年膨胀到４ ８ ６ ￣ ７ 光年了。 由于宇宙 大爆 炸时 ， 物质 的速度 远小于 光速 。 因此在 若大 宇宙表 面上 ， 可能 连一 个 星系也 没有 。 由于 宇宙物 质所 形成 的 星系 ， 最大 可能 是分布 于物质 宇 宙各个 不 同半径 的层 面上 ， 因此 宇宙空 间所 有星系 决 不可 能分布 在同 一宇 宙半径 的层 面上 ， 更 不可 能分 布在 当今 宇宙最 大半 径表 面上 。 所以， 实 际有 限四维宇 宙空 间各 星系