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人们经常用橡胶气球的类比来描述这一概念。
该类比要求我们想象气球上贴上了一些画有小圆点的纸片,而气球的表面在充气过程中扩张开来,使所有小圆点远离彼此。
气球变得越大,圆点之间相距的空间就越大。
假设你是一个显微镜才看得到的小人,站在其中一个圆点上,你向外看去,会看到所有圆点都远离你而去。
这有可能使你认为你的圆点占据气球表面中心的位置,但这个解释是错误的,因为气球的表面没有中心(假设气球没有进气口),所以从任何一个圆点看去景象都是一样的。
不管你站在哪个圆点,总会看到其他的点离你远去。
天文学家的解释是:膨胀的宇宙也没有中心。
当我们看向宇宙时,我们会看到各个星系在各个方向上离我们远去。
但是,不管我们处于宇宙哪个位置,我们都会看到同样的现象,因为万物都在膨胀并远离彼此。
气球的类比可能有误导性,因为气球有内部和外部之分,而宇宙却没有。
但是,如果你能想象一个缺少这些空间特性,又在每个点上都在膨胀的气球,那么你想到的就是20世纪30年代开始,直至今日仍被科学家广泛接受的宇宙模型了。
埃利斯提出的替代充气气球宇宙的是一个鸡蛋形状的宇宙模型(虽然他并不这样称呼它),他给它命名为“静态球对称”
宇宙。
但从本质上说,它是一个正立的鸡蛋形宇宙。
这个鸡蛋的两个尖端各代表一个中心—或者说,是一个中心和一个反中心。
在鸡蛋的顶端,有一个静冷、相对空旷的太空区域,底部有一个**的奇点,一个有着超致密高引力物质的区域,就像黑洞的中心那样,但这里并没有事件视界。
在顶部和底部之间,飘浮着众多星系,在靠近顶端一侧分布得更稀疏一些,而越接近底部的奇点密度就越大。
这是对埃利斯的模型的一个简要概括,实际上模型在理论上要复杂得多。
用更接近他本人描述的方式来说,他想象的是一个宇宙,中心的星系高度密集,而边缘附近星系分布很稀疏。
位于中心的人会看到星系受到该区域高强度引力的牵拉,向内坠入,但埃利斯随后运用了爱因斯坦的相对论,想象空间以某种方式向自身弯曲,以至于在低密度边缘创造出了另一个中心(或“反中心”
)。
在他的示意图中,其结果就是形成了一个鸡蛋形的宇宙,而我们出于大致了解的目的,有这样的想象也就足够了。
关键是,生活在鸡蛋顶端(反中心)的任何人,会看到各个方向上的星系都快速远去,向着底部的高引力中心下落。
埃利斯的鸡蛋形宇宙既没有膨胀也没有收缩。
它没有时间上的起点,也不会有终点。
它一向以同样的形式存在,未来也一向如此,因为底部的奇点起到一种宇宙回收中心的作用,消耗掉燃尽的星系衰老的物质,并重新将它们以高温、新生的氢的形式喷出来,这些氢最终会形成新的星系。
埃利斯将我们星系的位置定在了鸡蛋宇宙的最顶端,低密度的反中心那里。
正因如此,这是宇宙中一个可辨识的独特的位置。
但他强调,位于这个点不意味着我们作为一个物种有什么特别之处。
相反,反中心恰巧是这个宇宙唯一一个足够的静冷、可供生命存活的地方。
这是我们有可能存在的唯一地方。
埃利斯想象的这个宇宙极为古怪—他倒是承认这一点—但他想表达的是:我们实际生活的宇宙很可能就是这个样子。
毕竟,从鸡蛋宇宙顶端看到的宇宙景象应该和标准宇宙学中,我们生活在充气气球宇宙的一个点上看到的完全一样。
两种情况下我们都可以看到各个方向的星系远离我们而去。
在充气气球宇宙中,这一效应由整个宇宙的膨胀导致,而在鸡蛋宇宙中,其成因是星系受到高引力奇点的牵拉向它移动。
但是,从我们的位置却没办法区分到底是哪一种情形。
两个模型会生成完全一致的观测数据。
可事实果真如此吗?我们真的生活在一个巨型的鸡蛋(宇宙)顶端?如果是这样,这会彻底颠覆现代宇宙学。
毕竟,埃利斯的模型总体上摒弃了大爆炸,想象出了一个没有开端的宇宙。
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