在地球上待久了,我們總覺得方向是天經地義的事。抬頭是上,低頭是下,太陽升起的地方是東,落下的是西。哪怕閉著眼,憑著重力和日常習慣,也能大致分清東南西北。
可要是把自己扔進宇宙里呢?想象一下,你飄在沒有星星的深空,周圍空蕩蕩的,連光都懶得停留。這時候再想分清上下左右,會發現一個奇怪的事,沒了參照物,所有方向都長得一模一樣。你轉個身,前后左右換了位置,但宇宙本身,好像壓根不在乎。
這不是隨便猜的。科學家們研究了很久,發現宇宙在最宏大的尺度上,有個特別公平的脾氣。大概1億光年以上的范圍里,不管你站在哪顆星球上看,物質分布、物理規則,都差不多。像是一碗攪勻的粥,不會這邊稠那邊稀,更不會偏向某個方向堆一堆。
這種公平有個名字,叫宇宙學原理。它是現代宇宙模型的基石,是蓋房子的地基。有了它,我們才敢說,宇宙沒有什么特殊方向,不存在一根貫穿始終的宇宙中軸線,也沒有哪個方向是正前方。
牛頓曾經覺得,空間是個固定的盒子,方向早就刻好了。但愛因斯坦后來證明,這想法太簡單了。時空是會彎的,就像一張被重物壓變形的蹦床。方向這東西,全看你站在哪、怎么動。在地球上,下是地心的方向,可到了空間站,人飄著,上下就沒意義了。
這些道理不是空想出來的,有實實在在的證據撐腰。比如宇宙微波背景輻射,那是大爆炸留下的余溫,布滿整個宇宙。2016年,科學家用普朗克衛星測了又測,就想找找有沒有哪個方向特別點。要是宇宙真有個偏好的方向,這余溫的分布該不對稱,甚至帶點螺旋紋路。但結果是,各個方向的溫度差異小到離譜,出現這種情況的概率只有1/121000。差不多就是你閉著眼在操場上扔籃球,正好投進月球上一個籃筐的概率。
再看星系的分布。小尺度上,星系會抱團,像銀河系和仙女座星系就是鄰居。但放大到1億光年以上,這些星系就像撒在水里的墨水,慢慢暈開成一張均勻的網,沒有哪個方向的星系更密,也沒有哪個方向更空。連宇宙膨脹的速度,各個方向測出來都一樣。
當然,這不是說宇宙里完全沒有方向。地球有南北極,那是跟著自轉軸定的,銀河系里說某個方向,也是以銀心為中心畫的坐標。航天器在天上飛,得靠赤道坐標系定位,就像我們在城市里看街道門牌。但這些都是人為定的規矩,方便辦事,不是宇宙本身帶的屬性。
甚至在微觀世界,比如粒子的弱相互作用里,左右還不太對稱。但這就像你家客廳鋪的地磚,某塊磚的花紋歪了點,不影響整個房子是方的。
說到底,宇宙的沒方向,可能和它太大了有關。它包含了所有的空間和時間,找不到一個外面的東西來當參照物。你沒法說整個地球在哪個方向,因為它就是所有方向的起點。
我們習慣了用地球的規則看世界,重力讓我們分清上下,太陽讓我們記住東西。但宇宙不管這些。它就那么安安靜靜地存在著,沒有哪是前哪是后,也不需要誰來定義。
這就是最奇妙的地方,我們住在一個有方向的小星球上,卻能抬頭望見一個沒有方向的大宇宙。
你有沒有想過,要是有一天飛出太陽系,該怎么跟別人描述我在哪?或者,你覺得宇宙里最反直覺的事是什么?來評論區聊聊吧。
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