远处星系比近处星系移动速度快，是否预示着地球是宇宙中心？

这是个脑筋急转弯的问题，只是一下子没转过来弯，事实上，如果你仔细想想，恰恰相反。星系的退行速度是基于宇宙的膨胀速度，宇宙膨胀速度虽然是均匀分布的，却是与距离成正比的。下面我举个简单的例子解答一下。

理解的误区

在我们大脑的思维里，一般来说主要有三种运动方式，匀速、加速、静止。速度与距离成正比这种方式在生活中不常见，稍微有点抽象。

如果把“远处的星系以比近处的星系更高的速度移动”这种方式倒放回来，确实会得到一个点，就是奇点，这也是宇宙大爆炸理论的依据，所以有时候突然一想，确实倒放回来有个“终点”，那么宇宙就存在中心了，也是正常思维现象。但是如通过星系的速度计算倒放回去，你会发现中心并不在地球上，而且方向也不对。对于在宇宙的任意一点上都遵循着其他星系退行速度与距离正比，地球并非特殊的存在。

宇宙膨胀

当一辆消防车像我们驶来的时候，我们会发现其声音会越来越尖锐，当它离我们远去时，其声音会越来越低沉，这是多普勒效应，观察下图声波的变化。

光是一种电磁波，当星系相对我们运动时，也会发生光的多普勒效应。离开时，波长变长，靠近时，波长短，不同的波长的光，颜色会发生变化。

20世纪20年代末，哈勃发现来自遥远星系的光到达地球时会变成红色，使人们意识到星系间正在彼此远离。

哈勃通过光谱计算了大量星系退行的速度，做了一张表发现了一个线性的相关性，即速度与距离成正比，由此拉开了宇宙膨胀的序幕。

在哈勃之后，随着设备越来越先进，加上大量的人力物力，宇宙膨胀速率越来越精准，目前为H=67.80±0.77km/s/Mpc(Mpc：百万秒差距，约326万光年)。宇宙膨胀如同气球一样，大量的星系在气球中，跟随气球膨胀，我们可以在大脑中想象一下，吹气球的场景，星系间的间距彼此互相拉大，距离越远单位时间内拉大的程度越大。

现在我们回过头来想想，如果远处和近处的星系以同样的速度远离我们，我们在宇宙中就会有一个特殊的位置。我们之所以不特殊，恰恰是因为那些遥远的星系以近似与它们的距离成比例的速度远离我们。

举例证明

思维实验1

假设：一个离这里有10百万秒差距(Mpc，大约300万光年)，另一个离这里有20百万秒差距(Mpc，大约300万光年)，方向相同。离这里10mpc的正以700千米/秒的速度远离我们。如果另一个星系以同样的速度，也以每秒700公里的速度远离我们，想象一下会发生什么情况？

在这种情况下，两个星系不会产生相对移动。

假设你住在离我们10mpc远的星系，你会看到我们的星系以700公里/秒的速度远离你，但是另一个星系，在相反的方向，相对于你静止不动。这说明宇宙在这两个星球之间没有膨胀，这在膨胀宇宙中是极其诡异的，反而这样才是不平衡、不对称的观点。

同样地，假设你生活在离我们20 Mpc的星系上，你会看到我们(离你20 Mpc远)以700公里/秒的速度移动，但离你更近的星系，在离你10 Mpc的地方，会静止不动，同样又出现了不对称、不平衡。

总之，在这种情况下，我们在银河系中的位置将是特殊的:我们才是唯一一个相对所有其他星系都在移动的星系。

思维实验2

现在想象另一种情况，一个遥远星系的后退速度与它的距离成正比。再以这两个星系为例:一个在10 Mpc速度下以700公里/秒移动，另一个在20 Mpc速度下以1400公里/秒移动。

现在想象一下，我们住在离这里10个Mpc的星系里。你会看到我们的星系以每秒700公里的速度移动;你会看到另一个星系，在相反的方向，也是在10 Mpc，以700公里/秒的速度远离你。

最后，想象一下住在离这里20 Mpc的星系里。你会看到我们的星系在20 Mpc，以1400公里/秒的速度移动;在同样的方向，但离你更近的地方，星系以每秒700公里的速度移动。

换句话说，在这种情况下，从所有三个星系看宇宙都是一样的:也就是说，从每一个星系看，其他星系似乎都在以与它们的距离成比例的速度后退。

结论

因此，几乎自相矛盾的结论是，在宇宙中没有任何星系是特别的，每个星系都可以把自己看作是自己观测到的宇宙的中心，因为其他星系都在对称地远离它。在此下图中可以看到，无论您使用哪个“星系”将两个图像对齐，该星系都将显示为星系扩展的“中心”。

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标题：远处星系比近处星系移动速度快，是否预示着地球是宇宙中心？ 网址：http://www.jrxk.cn/view/201611.html

发布媒体：好百科 作者：科学美少男