从“视读宇宙学”诠释宇宙的膨胀

宇宙的边缘在什么地方？宇宙化生存的一个基本事实是它正在须臾不停地膨胀。人类居所的地球处在一个膨胀的宇宙之中，一个星系在“头也不回”地飞离另一个星系，星系相互间的距离被拉开得越来越大，人们自然而然地发出一个常识性的疑问：宇宙一刻不停地膨胀，它终究膨胀到什么地方？宇宙的膨胀是否“触碰”到多元的宇宙？或者膨胀到一个空空荡荡的蛮荒之地，一个迷雾重重的宇宙仙境，宇宙“泡泡”的边缘伸向了什么地方？

我们的宇宙也许有一个所谓的边缘，否则就不能称之为“我们的宇宙”，这是一个可观测的宇宙，为了衡量宇宙的尺度，天文学家引入了光速概念，宇宙在137.7亿年前的某个时刻诞生，它的年龄已有百亿年以上，宇宙之光向人们展示了灿烂多彩的天文世界，光线在人们难以想象的辽阔时空飞跃了137.7亿年，形成了可观测宇宙的半径。

在宇宙半径或宇宙界限以外的世界是什么？这是一个人们容易想象的问题，空旷的宇宙空间填充了“海量”的物质和能量，它们构成了恒星和黑洞等不同形态的天体。在我们的宇宙以外也许有新鲜而美味、多彩而奇特的奶酪，那是人们绝无可能到达的宇宙，那里看不见，但人们几乎难以否定“迷失的宇宙”的存在，对不可观测的宇宙来说，“存在就是不被感知”，能被人们感知的存在构成了可观测的宇宙。

从人类中心论的观点看来，人类似乎处在了宇宙的中心舞台或位于一切事物的中心，每一个在人们“头顶”上的星系都在背离地球的方向上飞驰，人们被顺其自然地导向一种思维定势：宏大的宇宙有一个边缘或界限。假想一下，A君神奇般地跳跃到附近的仙女座星系，这是一个距离银河系最近的星系，站在仙女座星系的一个行星，A君同样以为自己处在宇宙的中心，所有的天体在远离A君所在行星的方向上飞奔。设想一个“疯狂”实验，假设人们通过“意念输送”的魔幻手法将A君瞬间送到可观测宇宙的边界或可观测宇宙的边缘，A君在“宇宙的尽头”产生了怎样的感受？显然，A君仍然以为自己处于宇宙的中心，从A君的视角看上去，包括我们银河系在内的一切星系都在远离A君的方向上奔驰。

天文学家观测到了宇宙正在膨胀的现象，这是指所有的星系都发生了彼此分离的运动，随着时间的推移，彼此分离的距离越来越大，但在地球所在的本地星群和本地星团出现了例外的情形。宇宙的膨胀有一个界限，这决定了我们的宇宙不是一个无限的时空。尽管我们的可观测宇宙非常之大，我们所在的银河系只是宇宙的一个“小布点”，但它不可能是一个无限大的宇宙，只要设想一下A君从一个星系跳跃到另一个星系的情形。

从我们所在的银河系视角看来，宇宙好像一个尺度不断放大的超级肥皂泡，我们站在“肥皂泡”的中心，但从另一个星系的视角看来，宇宙“肥皂泡”会有所不同，但不同的星系在我们看来同样处在宇宙“肥皂泡”的中心。从一个星系的视角看到了宇宙的内部和边缘，这对另一个星系的视角而言变得没有意义。从新的视角看到的景象不同于从旧的视角看到的景象，前者看到了内部，后者看到了边缘；前者看到了边缘，后者看到了内部。一个星系有一个星系的视角，从两个星系的视角看到的宇宙中心和宇宙边缘可能完全不同。

宇宙的膨胀是指每一个星系都从周围的星系中产生了分离，所有的星系都在做相互分离的运动。不存在宇宙边缘或宇宙膨胀到什么地方的问题。数学的解释简洁明了，宇宙时空在时间流逝的过程中变得越来越大。从人类生存的意义上看来，大的宇宙不一定好，小的宇宙不一定坏，自然不理会人类的独特感受，宇宙在演化中给人类带来了足够大的生存空间。

很多物理学家和宇宙学家使用了一些常用的比喻，他们把一些物品有趣的膨胀比喻为一个膨胀的宇宙，比如：宇宙由星系组成，超级的“宇宙大球”好像一只或一群蚂蚁在球面上爬行的沙滩排球，物理学家和宇宙学家只是以观测的事实告诉人们，“宇宙之球”正在快速膨胀。比如：宇宙好像一个在炉子中烘烤的面包或蛋糕，恒星和星系则好像面包或蛋糕里面一个个分散的葡萄干，每一块面包和蛋糕都点缀了形态不一的葡萄干，关键是面包和蛋糕在烘烤中发生了膨胀，而宇宙的膨胀不是依靠某种烘烤，而是某种未知的神秘能量推动了宇宙的膨胀。

（编译：2016-6-15）