天文|宇宙在膨胀 中心在哪里？
如果宇宙真的在膨胀 ， 就像许多专家所说的那样；那么 ， 用外行的话来说 ， 为什么不可能确定宇宙的中心呢？
最初的回答：如果宇宙真的在膨胀 ， 就像许多专家所说的那样；那么 ， 用外行的话来说 ， 为什么不可能确定宇宙的中心呢？
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问：如果宇宙真的在膨胀 ， 就像许多专家所说的那样；那么 ， 用外行的话来说 ， 为什么不可能确定宇宙的中心呢？
答：因为就没有一个那样的中心 。
可能需要一些文本来解释其原因 ， 我先对将要出现的大量图文表示歉意 。
这是我们在望远镜中看到的：
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图源：quora
竖向“磁力”轴测量的 ， 是遥远星系中 ， 1A型超新星的表现亮度 ， 比如 ， 这颗超新星看上去有多亮 。 横向“红移”轴测量其光谱中的光向红移了多少 。
那为什么我们要测量这两样呢？
让我们从亮度开始 。1A型超新星的形成时 ， 白矮星通过吸食邻近恒星的外层从而“吞噬”整个恒星 ， 因此其质量也大幅增加 。 当它们达到特定质量时—准确地说是1.4个太阳质量—它们再也无法支撑自己的质量了 ， 它们会因此向内坍塌 ， 进而爆炸 。 爆炸总是在这样的质量时发生 ， 因为白矮星进食过多 ， 而使质量逐渐攀升 ， 因此它们总是释放出完全相同的能量 。 这意味着它们始终具有完全相同的亮度
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但是 ， 就像汽车前灯在远处显得较暗 ， 在接近时会更亮 ， 恒星和超新星也在远处显得较暗 。 我们知道距离和亮度之间的关系--这称为平方反比定律 。 如果将距离增加一倍 ， 则光的传播面积将增加四倍 ， 这意味着每平方米的光量是原始光量的四分之一 。 这也意味着 ， 如果我们知道某个物体的真实亮度 ， 并且可以测量它看起来有多亮 ， 我们就可以测量出距离 。 这意味着表现亮度就是测量遥远超新星的一种标尺 。 图表中的点越高 ， 超新星的距离就越远 。
红移轴测量了另一件事：超新星的光向红移了多少 。 通常用纳斯卡赛车或一级方程式赛车经过路旁某人的镜头来解释：你知道的 ， 那种改变了音高的汽车呼啸声 。 这是因为汽车向你靠近时 ， 声波被压缩了；而驶离你的位置时 ， 声波会扩大 。 较短的声波音调较高 ， 较长的声波音调较低 。
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光实际上可以做差不多的事情 。 如果光源向你移动 ， 则波长会被压缩 ， 光看着会更蓝 。 如果光远离你 ， 则波长会扩展 ， 意味着光线变红 。 它移开的速度越快 ， 光线就会变得越红 。 因此 ， 通过测量遥远超新星的颜色 ， 我们可以测量它在以怎样的速度离开我们 。
这张图告诉我们的就是：超新星离得越远 ， 它离开我们的速度就越快 。
看了这么多 ， 如果你还没有睡着的话 ， 那么你可能得出结论 ， 如果一切都在远离我们而去 ， 那意味着这里就是宇宙的中心！
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额……差不多吧 。 还有另一件事要看看 。想象一下 ， 我们将上面所有有超新星的星系都包括 。我们知道他们所处的方向 ， 也知道距离 ， 因此我们可以绘制他们现在的位置的地图 ， 向这样：
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图源：quora
不仅如此 ， 我们还知道它们驶离的速度 。也就是说 ， 我们可以知道 ， 比如说一百万年前 ， 它们所在的位置 。然后我们就得到一张看起来像这样的地图：
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图源：quora
然后将一张图放在另一张上 ， 如下所示：
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图源：quora
现在 ， 你几乎可以看到红移、速度和距离之间的关系了 。
“啊哈！ 证实了！ 靠近中间的那个星系一定是宇宙的中心！”
是吗？ 你可以通过其他方式来覆盖地图 ， 例如：
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