来源:科技日报

别再说五道口是“宇宙中心”，宇宙可能根本没中心

近日，某地“自称宇宙中心”的新闻成为热点话题。其实，近年来被戏称为“宇宙中心”的地方还真不少。其中大家最为耳熟能详的“宇宙中心”，就是北京五道口。商圈林立、高校聚集，让五道口成为了许多人心中的“宇宙中心”。

国外也有“宇宙中心”的说法。例如，位于美国加州理工学院喷气推进实验室的“空间飞行操作设施”，在过去几十年负责了多个突破性的太空探测器的飞行控制，因此被一些人戏称为“宇宙中心”。抛开这些戏称的“宇宙中心”不谈，我们来聊点正经的科学——我们的宇宙真的有中心吗？过去几千年来，人类认真研究了这个问题。

第一个与宇宙中心有关的理论是地心说。地心说认为，我们的地球是宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星、火星、木星与土星围绕地球公转，其他星辰点缀在固定的天球上，也围绕地球运转。

当然，地心说无法解释火星逆行等观测现象。后来，哥白尼提出了日心说，解决了这些问题。日心说认为，太阳才是宇宙的中心。

此后，布鲁诺等人进一步提出，天上的恒星其实也是类似于太阳的巨大火球，从而将恒星提升到与太阳同等的地位。尽管如此，当时绝大多数人依然认为太阳具有特殊性，是宇宙的中心。

1917年，美国天文学家沙普利通过观测证实，太阳系并不在银河系的中心，而是在银河系边缘。要知道，当时以沙普利为代表的许多天文学家都认为，银河系就是整个宇宙，沙普利得到的结果自然就意味着银河系的中心是宇宙的中心，而显然太阳系不在宇宙的中心。1923年，美国天文学家哈勃测出了仙女座星系M31与地球的距离，证明它在银河系之外；此后，他又测出多个星系与地球的距离，证实了这些星系都在银河之外，这就意味着：银河系并不是整个宇宙，银河系的中心也不是宇宙中心。

同样在1917年，爱因斯坦提出了一个静止宇宙模型。在这个模型中，宇宙的大小有限，但没有边界，这就是“有限无边”宇宙模型。它类似于气球表面，只不过它是四维的。如果宇宙真的是这种形状，那么它就不存在边界，也就不存在中心。

1929年，哈勃测量了一些星系与地球的距离，结合此前美国天文学家斯里弗测量出的这些星系的运动速度，哈勃发现，星系的运动速度与距离成正比。这个结果意味着宇宙正在膨胀。由于所有星系都在远离我们，我们似乎可以重新将我们的太阳系或银河系作为宇宙中心。但是，如果其他星系也有观测者，他们也会看到我们的银河系在远离他们所在的星系，这也意味着，从他们的角度来说，他们所在的星系也是宇宙中的中心。

为了形象地理解这一点，我们可以想象：在一个气球上画上众多黑点，当你给气球打气时，气球逐渐膨胀，上面的众多黑点便开始彼此远离。不论我们在哪个黑点安置摄像头，都会看到其他黑点在远离我们而去，且越远的黑点离开得越快。

根据宇宙膨胀理论，人们自然可以推断出宇宙可能起源于一个无穷小的“奇点”，这个奇点发生了“大爆炸”，膨胀至今。宇宙大爆炸理论已经被观测所证实，这就产生了一个新的问题：既然宇宙源自奇点的爆炸，那么那个奇点所在的位置岂不是宇宙的中心？答案是否定的。这是因为奇点自身并不是一个常规意义上的点；更重要的是，奇点爆炸后，其膨胀的方式并不是某个点不动、其他点远离这个点，而是所有点平等地彼此远离。

因为宇宙的每个点都在平等地彼此远离，所以宇宙处处是中心。也正由于处处是中心，因此宇宙不存在真正的中心。这就像班上所有学生都考了同一个分数，那么所有人都是第一，但也没有人是真正的第一。