牛顿绝对时空的宇宙模型指向了一个静止、无边无际的宇宙，爱因斯坦的相对论彻底改变了牛顿的力学和运动学体系，但是，他的相对论宇宙模型指向了一个静止、有界无边的宇宙，保留了牛顿时空观一些形式上的特征，因而没有彻底改变牛顿绝对静止的时空结构。牛顿和爱因斯坦的宇宙模型在时空上是无限的，而在一个无限的时空结构中，宇宙没有中心。爱因斯坦“有界无边”的模型描述含有语义和逻辑的矛盾，时空结构既然无边了，自然无界；既然无界了，自然无边，“有界无边”和“有边无界”的描述存在语义和逻辑混乱的嫌疑，就像康德哲学的“二律背反”概念一样。比如：一方面我们说世界是有限的，另一方面我们又说世界是无限的，那么世界到底是有限的、还是无限的？又比如：一方面世界是可以描述的，另一方面，世界不是可以描述的，那么世界到底是可以描述的、还是不可以描述的？“二律背反”和“有界无边”的时空概念一样，显示了语义和逻辑在形式上的矛盾，从本质上讲，反映了辩证的逻辑性和一致性。为了形成一个“有界无边”、或“有边无界”的宇宙结构，一个运动、膨胀的宇宙是需要的，一个静止、固定的宇宙不可能形成如此的结构。

1929年，天文学家哈勃公布了一个惊人的天文发现：所有的河外星系都在离我们远去。根据“等效原理”的思维方式，哈勃和一些天文学家将远离我们的星系运动理解为宇宙的膨胀，膨胀的起点就是宇宙的诞生点。1932年，勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论，他认为整个宇宙最初聚集在一个“原始火球”中，在某个时刻发生了大爆炸，“碎片”向四面八方飞去，形成了后来星系遍布的宇宙。俄裔美国天文学家伽莫夫接受并发展了勒梅特的设想，1948年，伽莫夫正式提出宇宙起源的大爆炸学说，根据他的学说，在宇宙的初期，或距今大约１５０亿至２００亿年前，目前观测到的全部物质集中在一个温度极高、密度极大、体积极小的火球，温度达到几十亿度，这个原始火球经历过一个由热到冷、由密到稀，不断膨胀的过程，尤如一次超级大爆炸。宇宙大爆炸学说是现代宇宙学的主流理论，它的理论基础是爱因斯坦的广义相对论，观测基础是哈勃等天文学家发现的星系红移。该理论不仅成功地描述了宇宙在膨胀中的演变、在演变中的膨胀，而且清楚地告诉我们，从无到有，从少到多，从简单到复杂，宇宙经历了有限到无限的成长过程。

与一个静态、有限的宇宙不同，比如：地球是地月系的中心；太阳是太阳系的中心；太阳系和其它恒星系围绕银河系的中心旋转，一个膨胀、有限的宇宙没有中心，不存在一个让所有星系绕转的宇宙中心。自从宇宙大爆炸模型、或宇宙学标准模型建立以来，天文学家普遍认为，一个膨胀宇宙的中心取决于观察者的位置。如果观察者在地球上看去，发现所有的天体和星系在远离而去；如果观察者在仙女座的行星上，同样发现所有的天体和星系在背离而去。不管观察者在那个星系的星球上，都会发现宇宙的膨胀以观察者为中心，膨胀的速度符合哈勃定律，即：离观察者越近的天体远离的速度越慢，离观察者越远的天体远离的速度越快。观察者在什么地方，什么地方就是可观测宇宙的中心，比如：观察者在地球上，地球就是宇宙的中心；观察者在仙女座星系的行星上，该行星就是宇宙的中心。另外，整个宇宙比我们的可观测到宇宙大很多，因为并不是整个星系的光都到达了地球，在可观测宇宙之外的光没有到达地球之前，我们无法检测它们的存在，也许在遥远宇宙的某个地方，宇宙膨胀的速度超过了光速，可观测宇宙之外的光线还没有到达地球，因此，真实存在的宇宙比我们能够观测的宇宙更大。我们只能观测可观测的宇宙，它可以被近似地看成是一个以地球为中心的球体，我们是地球上的观测者，通常将地球视为可观测宇宙的中心。

我们将地球视为宇宙的中心，丝毫没有回到“地心说”的意思，从观测者的角度来看，宇宙的中心天体可以是地球，可以是太阳和银河系的中心，总之，空间的任意一点都可以视为宇宙的中心。宇宙存在了137到138亿年，在如此大的时间跨度上，“广义测不准原理”的效应已经非常明显，天文学家测不准哈勃常数，对宇宙膨胀模型有不同的理解，从不同的物理模型和参数选择中会计算出不同的宇宙直径，天文学家对宇宙的具体形状和大小尺度一直存在分歧。天文学家普遍认为宇宙的直径大约是920亿光年，其中包括光在宇宙年龄的137亿到138亿年所穿越的距离，包括空间膨胀延伸的距离。主要的误差源于我们很难预测时空在宇宙137亿多年的时间内发生了怎样的膨胀，不仅宇宙空间每一点的膨胀率不同，而且宇宙在不同时期、不同阶段的膨胀率也不同。天文学家习惯用吹大的气球来比拟宇宙的膨胀，设想在气球表面画上若干个点，随着气球的吹大，这些点发生彼此分离的运动，点本身并没有动，只是点之间的空间在变大。如果观察者站在气球上的某个点，将会发现气球上的其它点都在远离观察者而去。哈勃和现在的文学家通过观测发现，几乎所有的星系都在远离地球而去，由于空间膨胀的普遍性，无论观察者站在宇宙的那个地方，都可以看成是一个宇宙的中心。

数学物理学家、或物理数学家也用多维时空的概念来解释宇宙无中心论。设想一下宇宙的时空维度有十一个，我们生活在三个空间维度和一个时间维度的四维时空结构中，显然，不会飞翔的爬行动物只能体验二维的空间结构、或三维的时空结构，二维空间的“宇宙中心”只是三维空间中的任意一个点；会飞翔的动物只能感受三维的空间结构、或四维的时空结构，三维空间的“宇宙中心”只是四维空间中的任意一个点。人类生活在一个三维空间结构、或四维时空结构中，人的认识和实践能力超越了一切不能飞翔和飞翔的动物，能够设想一个比我们直接感受的四维时空更高维度的时空构造，在低时空维度存在的“宇宙中心”也许在高时空维度的宇宙中迷失了。即使在我们直观经验的四维时空结构中，由于三维的空间结构在一维时间的流逝中发生“有起点、没有终点”的膨胀，因此，三维空间结构的“宇宙中心”迷失了。地球和太阳不是宇宙的中心，银河系中心不是宇宙的中心，宇宙中的任何一点都不是宇宙的中心，但是，为了观测和测量的需要，我们可以建立太空“坐标系”，将地球、太阳、银河系中心和宇宙中的任一点视为坐标原点。托勒密最早建立的“地心说”是错误的，而在“地心说”基础建立的天球坐标则是正确的，托勒密只是没有想到他的“地心说”成为中世纪的教会禁锢科学发展的工具。

罗马教廷在1757年解除了对哥白尼《天体运行论》一书的禁令；1882年承认日心学的正确性。但是，教廷没有放弃将科学置于宗教拷问之下的做法。2014年11月，教皇弗朗西斯在梵蒂冈教皇科学院发表演讲时声称，宇宙大爆炸理论与天主教上帝创世的教义相容，上帝对宇宙大爆炸负有责任，所有生命因为上帝而被创造出来。教皇认为大爆炸并不与一个神圣创造者的介入相违背，大爆炸需要上帝的协助，世界的最初模样不是一片混沌，而是上帝伟大而神圣计划的一部分。直到现在，梵蒂冈教皇坚信宇宙的诞生点是宇宙的中心，霍金则在多个场所发表谈话，认为宇宙大爆炸的发生不需要上帝的力量。撇开宇宙诞生中心论的宗教情感不谈，仅从科学分析的角度来看，即使存在一个宇宙诞生的起点，它也是一个“迷失的起点”，一个“迷失的宇宙中心”符合广义测不准原理的解释，如果能够找到宇宙的诞生点，那么我们可以建立一个绝对坐标系，而将托勒密的坐标系看成是一个相对坐标系，但是，我们找不到宇宙诞生的“中心点”。在太阳系和银河系的“球体”内部，没有发生时空结构的膨胀，我们很容易找到“球体”的中心，形成“宇宙中心论”的印象；而在宇宙“球体”的内部，一直在发生时空结构的膨胀，在一个“时时处处”膨胀的宇宙，我们自然找不到“球体”的中心，却可以将“迷失的大爆炸点”视为宇宙的中心。宇宙学其中之一的最大谜题是：当我们不承认宇宙的起点、或中心点时，确实存在宇宙的起点；当我们承认宇宙的起点、或中心点时，却无法测量、也测不准这个点。如果梵蒂冈教廷理解了宇宙学中“迷失的原点”难题，那么教皇也许不会将上帝和宇宙大爆炸的起点、或中心点联系起来，因为，出于宗教情感的需要，没有人会说在宇宙、在我们的文化思想中存在一个“迷失的上帝”。

（邓如山2016-12-17&160;邮箱：[email protected]）

(Whatisthe&160;uncertaintyprincipleinthe&160;theoryofuniversalcenter?)

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