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ⓘ 地球在宇宙中的位置




地球在宇宙中的位置
                                     

ⓘ 地球在宇宙中的位置

20世紀早期,俄國物理學家和數學家亞歷山大 弗里德曼以廣義相對論著手解釋宇宙,他認為宇宙不是靜態的,並指出:" 我們不論往哪個方向看,也不論在任何地方進行觀察,宇宙看起來都是一樣的”,幾年之後,弗里德曼這個觀念被美國天文學家埃德溫 哈勃所證實。為此,霍金在第三章中寫道:如果不去管在小尺度下的差異(我們星系中的其他恒星形成了橫貫夜空的銀河系的光帶),而看得更遠的話,則宇宙確實在所有的方向看起來是大致一樣的。及至1965年,兩位美國物理學家阿諾 彭齊亞斯和羅伯特 威爾遜無意中探測到宇宙微波背景(由亞歷山大 弗里德曼的學生喬治 伽莫夫首先提出),而由於不管我們朝什麽方向進行測量,其所測得的微波輻射都是一樣的(變化總是非常微小),就進一步證明了弗里德曼實際上異常準確地描述了我們的宇宙。此外,霍金指弗里德曼也提出了另外一個沒有任何科學的證據支持或反駁的假設:" 從任何其他星系上看宇宙,在任何方向上也都一樣”,不過霍金自言相信另一個假設只是基於謙虛:" 因為如果宇宙只在圍繞我們的所有方向顯得相同,而在圍繞宇宙的其他點卻並非如此,則是非常令人驚奇的!”

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 赫歇爾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 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。