在地球上待久了,我们总觉得方向是天经地义的事。抬头是上,低头是下,太阳升起的地方是东,落下的是西。哪怕闭着眼,凭着重力和日常习惯,也能大致分清东南西北。
可要是把自己扔进宇宙里呢?想象一下,你飘在没有星星的深空,周围空荡荡的,连光都懒得停留。这时候再想分清上下左右,会发现一个奇怪的事,没了参照物,所有方向都长得一模一样。你转个身,前后左右换了位置,但宇宙本身,好像压根不在乎。
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这不是随便猜的。科学家们研究了很久,发现宇宙在最宏大的尺度上,有个特别公平的脾气。大概1亿光年以上的范围里,不管你站在哪颗星球上看,物质分布、物理规则,都差不多。像是一碗搅匀的粥,不会这边稠那边稀,更不会偏向某个方向堆一堆。
这种公平有个名字,叫宇宙学原理。它是现代宇宙模型的基石,是盖房子的地基。有了它,我们才敢说,宇宙没有什么特殊方向,不存在一根贯穿始终的宇宙中轴线,也没有哪个方向是正前方。
牛顿曾经觉得,空间是个固定的盒子,方向早就刻好了。但爱因斯坦后来证明,这想法太简单了。时空是会弯的,就像一张被重物压变形的蹦床。方向这东西,全看你站在哪、怎么动。在地球上,下是地心的方向,可到了空间站,人飘着,上下就没意义了。
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这些道理不是空想出来的,有实实在在的证据撑腰。比如宇宙微波背景辐射,那是大爆炸留下的余温,布满整个宇宙。2016年,科学家用普朗克卫星测了又测,就想找找有没有哪个方向特别点。要是宇宙真有个偏好的方向,这余温的分布该不对称,甚至带点螺旋纹路。但结果是,各个方向的温度差异小到离谱,出现这种情况的概率只有1/121000。差不多就是你闭着眼在操场上扔篮球,正好投进月球上一个篮筐的概率。
再看星系的分布。小尺度上,星系会抱团,像银河系和仙女座星系就是邻居。但放大到1亿光年以上,这些星系就像撒在水里的墨水,慢慢晕开成一张均匀的网,没有哪个方向的星系更密,也没有哪个方向更空。连宇宙膨胀的速度,各个方向测出来都一样。
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当然,这不是说宇宙里完全没有方向。地球有南北极,那是跟着自转轴定的,银河系里说某个方向,也是以银心为中心画的坐标。航天器在天上飞,得靠赤道坐标系定位,就像我们在城市里看街道门牌。但这些都是人为定的规矩,方便办事,不是宇宙本身带的属性。
甚至在微观世界,比如粒子的弱相互作用里,左右还不太对称。但这就像你家客厅铺的地砖,某块砖的花纹歪了点,不影响整个房子是方的。
说到底,宇宙的没方向,可能和它太大了有关。它包含了所有的空间和时间,找不到一个外面的东西来当参照物。你没法说整个地球在哪个方向,因为它就是所有方向的起点。
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我们习惯了用地球的规则看世界,重力让我们分清上下,太阳让我们记住东西。但宇宙不管这些。它就那么安安静静地存在着,没有哪是前哪是后,也不需要谁来定义。
这就是最奇妙的地方,我们住在一个有方向的小星球上,却能抬头望见一个没有方向的大宇宙。
你有没有想过,要是有一天飞出太阳系,该怎么跟别人描述我在哪?或者,你觉得宇宙里最反直觉的事是什么?来评论区聊聊吧。
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