可观测宇宙的概念是一个以观测者为中心的球体空间,小得足以让观测者观察到该范围内的物体,也就是说物体发出的光有足够时间到达观测者。从这个概念可以看出,观测者在哪里,哪里就是可观测宇宙的中心,理论上可观测宇宙有无数个,它们相互之间有的不重叠,有的重叠。因此每个可观测宇宙的中心是不一样的,当然它们都不是宇宙的中心,因为宇宙也没有中心。
无数个可观测宇宙
我们平时所说的可观测宇宙当然是以地球为中心的,因为我们人类这个观测者就在地球,目前还离不开地球到别的星球,你不以地球为中心,以谁为中心?由于宇宙的各向同性,目前这个可观测宇宙就是一个以地球为中心,半径为465亿光年的球体空间,这个可观测宇宙的边缘距离地球的距离是相等的。我们研究的就是这个可观测宇宙。
就是这个从地球视角认识的宇宙,实际上研究以别的星球为中心的可观测宇宙也没意义,我们没有到那个星球,也没法研究。所以本题的答案是显而易见的:
地球是我们这个可观测宇宙的中心,因此不需要说出不是的原因。
由于很多人对可观测宇宙的真正含义不太清楚,下面作一简单介绍。
“可观测”一词是指物体发出的光线或其他辐射可能到达观测者,是可以被观测,而非现在就一定观测到――可视。人类观测到的是古老天体以前发出的光,是以前的位置和以前的样子,由于宇宙一直在加速膨胀,它们当前的距离比起其原先的位置要遥远的多,可观测宇宙的大小说的就是它们现在的同移距离。
因此可观测宇宙的465亿光年半径是经过计算得出来的,是根据当前精确的宇宙年龄138.2亿岁和宇宙膨胀速率。根据宇宙大爆炸理论,宇宙诞生后的38万年被称为“黑暗时期”,因为这段时间宇宙处于对光子不自由阶段,光子没法自由传播。这阶段的宇宙,我们无法通过光来观测,因此我们只能看到宇宙诞生38万年后的宇宙,38万年后光子可以自由传播了,宇宙发出第一缕光――微波背景辐射CMBR粒子,在经历了138亿年传播,再加上宇宙膨胀的缘故,那时的发光体现在距离我们有457亿光年(即到CMBR粒子的同移距离,又叫可视宇宙的半径)。
而到可观测宇宙边缘的距离则为465亿光年。未来可观测宇宙会随着时间推移会越来越大,当然,由于距我们大约140亿光年以外的宇宙空间会超光速膨胀(这并不违反相对论,因为没有传递任何信息),所以我们将永远不会看到它们,它们对我们没有任何影响,我们没必要讨论它们。