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未解之谜:宇宙原理解析

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在介绍“人类原理”之前,先说明一下“宇宙原理”。宇宙原理是被广泛接受的假设。宇宙原理的假设为:“我们所居住的银河系是与其他河外星系没有太大差异的普通星系,在宇宙中并不是特别的。”在宇宙论中,宇宙原理是让问题简单化的实用性原理。1935年,提出米尔恩宇宙模式的米尔恩将它称之为“爱因斯坦的宇宙原理”。有的教科书并不使用宇宙原理这个含义模糊的单词,而是直接描述为“宇宙是均匀的和各向同性的”。

未解之谜:宇宙原理解析

在介绍“人类原理”之前,先说明一下“宇宙原理”。宇宙原理是被广泛接受的假设。与人类原理不同,没有多少人去怀疑宇宙原理。

我们的地球是位于宇宙一角的银河系的边际,绕着太阳这个恒星旋转。宇宙原理的假设为:“我们所居住的银河系是与其他河外星系没有太大差异的普通星系,在宇宙中并不是特别的。”这也就意味着,地球既不是宇宙大爆炸的核心,也不是上帝为人类特别设置的乐园。

古希腊中世纪欧洲时期的人认为地球是宇宙的中心,如今的思维与当时相比显然已经谦逊得多了。

哈勃发现远方河外星系正高速远离我们。得知这一结论时,也许会有不少人认为我们所在的位置是类似爆炸中心的特殊点(我们被宇宙河外星系排斥)。

但事实并非如此。哈勃的发现只被认为是宇宙所有河外星系与其他河外星系互相远离的证据。

如果相邻河外星系的居住者观测宇宙的话,会发现包括我们银河系及所有河外星系都在远离,恐怕也会以为自己所在的河外星系被其他河外星系排斥吧。

当然,我们不可能去确认假想的宇宙人的观测结果,所有其他河外星系所目睹的情景和我们一样也是一种假设。宇宙原理迄今为止都是无法确认的假设,但大多数研究者既没有勇气,也没有证据去主张我们所在的银河系是在宇宙中占据特殊地位的星系,所以只能接受这一原理。(www.xing528.com)

此外,如果不接受宇宙原理的话,爱因斯坦的引力场方程将变得极为复杂难解。假设宇宙任何地方都类似的话,引力场方程则能简单地被人类大脑消化,从而研究这个宇宙解是正确的还是错误的。

宇宙论中,宇宙原理是让问题简单化的实用性原理。

简化引力场方程的宇宙原理在爱因斯坦所发表的世界上第一篇有关宇宙论论文《对广义相对论宇宙学考察》(见《乌云四》注[1])中就已经被采用了。

1935年,提出米尔恩宇宙模式的米尔恩将它称之为“爱因斯坦的宇宙原理”。不过,米尔恩所提倡的宇宙模式是与宇宙原理相反的宇宙,使用这个称呼也并不是为了赞美爱因斯坦所说的“均匀的”和“各向同性的”宇宙原理。

有的教科书并不使用宇宙原理这个含义模糊的单词,而是直接描述为“宇宙是均匀的和各向同性的”。“均匀”意味着宇宙没有特别的场所,任何地方都一样,“各向同性”则意味着在空间各方向上也都一样。

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