寻找宇宙的中心

宇宙有中心吗？一个让所有的星系包围在中间的中心点？

很久以前就有人开始思考这个问题，古代盘古开天的混沌宇宙图像、西方的叠乌龟驮天地的宇宙图像等等，都是人类探索宇宙奥秘中多彩的一笔。

《论天》发表

西元前340年，希腊哲学家亚里斯多德在《论天》（De Caelo）一书中提出了地球是球形的理论。不过亚里斯多德提出的地球是不动的，地球是宇宙中心的这一理论也被我们批判了千年。后来，托勒密描述了这个八天球的宇宙图像，提出了一个最早的完整宇宙模型。再后来这一图像被基督教“窃取”了，他们认为，这样至少人们可以想像在固定恒星球之外的天堂和地狱，与《圣经》相吻合。

虽然这些都没能让人类找到真正的宇宙中心，但大量的观测工作和测量资料，也逐渐形成了一些新观点，为后人研究宇宙提供了参考。

托勒密学说

西元90～168年，基于前人提出的观点和测量资料（尤其对于当时关于行星的观测结果提出了“地球中心说”），古希腊学者托勒密（Claudius Ptolemaeus）建立了世界上第一个完整的宇宙地心说体系。　

托勒密认为：地球是宇宙的中心、是静止不动的；恒星均位于固体球壳上，这些固体球壳被称为“恒星天”；其他的天体如太阳、月亮、五大行星等，都在地球周围沿著各自的被称为“本轮”的小圆轨道等速转动。本轮的中心围绕地球等速转运，又在一个大圆轨道上，这些大圆轨道被称为“均轮”。“恒星天”和太阳、月亮、五大行星等，也都一起绕著地球转动。

当时在研究天体运动时，托勒密运用了许多科学的方法，建立了新的座标参考系和几何学模型，并将恒星固定在“恒星天”上，我们称之为“水晶球”，而现在的天文观测上仍然保留著这些假想的“天球”概念。尽管如此，托勒密的理论仍是错误的。

而利用这个错误，中世纪欧洲教会为维持著当时教会的统治找到了依据。教会在那段时间不停宣传“上帝选定的宇宙中心是地球”，“最高天”是上帝居住的极乐天堂，把“地心说”奉为神圣不可侵犯的真理。但是，人们探寻真理的脚步并没有因为教会的统治而停下。

哥白尼与他的《天体运行论》

14世纪中叶开始，一种新的文化潮流开始兴起；15世纪随著航海事业的发展，天文学也在不断进步，天文学家已能精确地观测天体位置，托勒密的理论也随之没落，天文学逐渐陷入了窘境。

西元1473年2月19日，伟大的哥白尼（Nicolaus Copernicus）诞生了。由于受到当时文艺复兴思潮的影响，青年哥白尼就对宗教神学充满蔑视。当时哥伦布刚刚发现新大陆，消息传来，立刻就激发了哥白尼创立新天文学说的热情和勇气。

哥白尼仔细地阅读了各种古希腊和古罗马的一些哲学著作，这些书中，有些初步提出了“地动”的思维。这个科学见解在当时显得十分新鲜，却给了哥白尼许多有益的启示。

回到波兰后，哥白尼开始潜心研究；经过数十年的钻研，新的宇宙结构理论诞生了。哥白尼认为，其实天球并没有运动，巨大的天球运动是表面现象，而产生这种现象只是因为地球在自转。他大胆地指出：太阳而并非地球，才是宇宙的中心，地球在绕著太阳公转。

西元1543年，哥白尼的《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）出版了。在这部著作中，哥白尼认为，行星的运行由两种运动所影响：行星绕太阳运行的轨道运动，和地球在自己轨道上绕太阳的运动，这部《天体运行论》花费了他将近49年的时间才完成。

对宇宙中心的不断探索

哥白尼以及后来的克卜勒、伽利略等提出的“太阳中心说”，使人类第一次把自己从中心地位移开；再后来，牛顿又提出了万有引力定律。在这个定律的启发下，人们一度相信宇宙的无限性，即每一点都是宇宙的中心。但后来这种无限静态宇宙模型由于种种反驳，还是被打破了。　

随著爱因斯坦广义相对论的发表，1922年，俄国物理学家亚历山大·弗利德曼（Alexander Friedman）提出了这样一个假说：不论我们往哪个方向看，也不论在何地进行观察，宇宙的形象都是一样。透过1929年的哈伯观测，这个假设也被证明了。哈伯观测到，相对于我们，各个星系都快速退去，也就是说宇宙在膨胀；同时，他还观测到各个方向都有著等同的宇宙膨胀速度。这让我们又困惑了，难道我们真的仍是宇宙的中心吗？

事实上，这种情形很像一个被逐渐吹起的、画有许多斑点的气球，任两点之间的距离在气球膨胀时都在变长，但没有一个点可以认为是膨胀的中心，也就是说，宇宙没有中心！

至此，我们回溯了人类历史长河中宇宙中心探索的变换，但并不能以为我们已经得到了真正的答案。英国物理学家霍金在他的著作《时间简史》中所述的一段内容令人深思：“也许有一天，这些答案会像我们认为地球绕著太阳运动那样显而易见—当然，也可能像乌龟塔（Turtle Totem）那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。”