宇宙為何各個方向都一樣？天文學家科普“宇宙學原理”

今天是國際天文館日，以“儂好！天文館”為主題的2017國際天文館日主題活動在上海科技館舉行。充氣式球幕電影、“天之文”論壇、設計“自己的外星人”……上海天文館（上海科技館分館）建設指揮部推出一系列活動，

吸引了眾多市民參與。

“科學小講臺”引導孩子們設計“自己的外星人”。

國際天文館日于1995年起源於義大利，得到歐洲其他國家天文館的積極回應。隨著美國、澳大利亞等國天文館加入，國際天文館日得到了廣泛認可。如今，國際天文館協會將每年三月的第二個星期日定為國際天文館日。

其目標是向公眾宣傳天文館的工作和意義，增進國際天文館協作，使公眾認識到對太空的探索和對天文學的瞭解是受益終身的活動。

活動現場最吸引人的是一個直徑6米的充氣式球幕，用來展示璀璨星空和放映天文科普影片。在星空展示環節，呈現在觀眾頭頂的是城市夜空很難見到的繁星點點。天文專家用鐳射筆，

告訴大家北斗七星在哪裡，獵戶座、人馬座等星座所在位置。孩子們看了都大呼過癮。上海天文館建設指揮部展示部部長林清介紹，正在臨港地區建造的上海天文館，將設置比這個球幕大得多的光學天象廳，能夠逼真地模擬星空，還會力爭做到真人講解，與觀眾進行互動，讓遊客喜歡上天文。如今，城市光污染比較嚴重，即便在一些農村地區，浩瀚銀河也看不到了。在這種情況下，上海天文館天象廳的科普價值將得到充分體現。

遊客排隊觀看球幕電影。

在科技館報告廳，“天之文”論壇邀請到中科院上海天文臺研究員沈世銀，為聽眾講解宇宙學原理。這個原理又名哥白尼原理，一言蔽之，即“宇宙在大尺度上是均勻而且各向同性的”。

形象地講，我們在大洋裡乘船，往四周望去，發現都是茫茫一片海洋，就可以說：“海洋是均勻而且各向同性的”。與之類似，我們通過天文望遠鏡對宇宙各個方向進行觀測，發現都是一片浩瀚星空，沒有明顯的區別特徵。“在整個宇宙中，沒有中心。也可以說，任何地方都是中心。”沈世銀說。

宇宙學原理看似簡單，卻是過去500多年內，一代代科學家不斷探索才得出的結論。

在古代歐洲，人們認為地球是宇宙的中心。到了16世紀，哥白尼發現太陽才是中心。此後，赫歇爾發現，太陽只是銀河系中的一顆普通恒星，但他認為太陽處於銀河系的中心。到了20世紀，沙普利通過觀測到的球狀星團，指出太陽並非銀河系的中心。1920年，美國科學院發生了一場“大爭論”：沙普利認為，天文望遠鏡觀測到的許多星雲都在銀河系內；柯帝士則認為，這些星雲都在銀河系外，宇宙中有大量類似銀河系的星系。事實證明，柯帝士是對的，銀河系也只是宇宙中的滄海一粟，整個宇宙是均勻而且各向同性的。

沈世銀告訴聽眾，由於天文觀測發現系外行星大量存在，所以地球幾乎沒有特殊性，但仍有一點目前是特殊的，那就是這個星球存在生命。DNA分子結構發現者法蘭西斯·克裡克坦言：“一個擁有我們現在所有知識的誠實的人也只能說，在某種意義上，生命的起源在目前看來幾乎是一個奇跡，因為必須滿足太多條件才能使其發生。”沈世銀說，如果地球生命不是特殊的，那麼銀河系中就會存在大量生命，而且其中一部分智慧生命的文明程度，必然高於人類。這樣一來，就產生了“費米悖論”：我們為何還沒有發現外星人？對於“費米悖論”，有很多解釋。其中一個解釋是，地球出現生命是宇宙中的特殊現象。在這個問題上，宇宙學原理失效了，取而代之的是人擇原理：存在許多宇宙演化模型，人類生存在其中一個宇宙模型中。假如我們不是身處當前這個模型，那麼就不會產生我們。

如果你覺得“天之文”論壇的內容不適合兒童，那麼可以讓他們來到“科學小講臺”。科學老師帶領3歲至12歲的孩子讀天文繪本，做手工藝術品，設計“自己的外星人”，玩得不亦樂乎。上海天文館建設指揮部展示教育主管施韡表示：“今天的國際天文館日主題活動好似一個小型天文嘉年華，遊客在這裡看到的、聽到的、玩到的，將來都會在上海天文館出現，而且毫無疑問，屆時會更加精彩紛呈。”

文/俞陶然

宇宙中有大量類似銀河系的星系。事實證明，柯帝士是對的，銀河系也只是宇宙中的滄海一粟，整個宇宙是均勻而且各向同性的。

沈世銀告訴聽眾，由於天文觀測發現系外行星大量存在，所以地球幾乎沒有特殊性，但仍有一點目前是特殊的，那就是這個星球存在生命。DNA分子結構發現者法蘭西斯·克裡克坦言：“一個擁有我們現在所有知識的誠實的人也只能說，在某種意義上，生命的起源在目前看來幾乎是一個奇跡，因為必須滿足太多條件才能使其發生。”沈世銀說，如果地球生命不是特殊的，那麼銀河系中就會存在大量生命，而且其中一部分智慧生命的文明程度，必然高於人類。這樣一來，就產生了“費米悖論”：我們為何還沒有發現外星人？對於“費米悖論”，有很多解釋。其中一個解釋是，地球出現生命是宇宙中的特殊現象。在這個問題上，宇宙學原理失效了，取而代之的是人擇原理：存在許多宇宙演化模型，人類生存在其中一個宇宙模型中。假如我們不是身處當前這個模型，那麼就不會產生我們。

如果你覺得“天之文”論壇的內容不適合兒童，那麼可以讓他們來到“科學小講臺”。科學老師帶領3歲至12歲的孩子讀天文繪本，做手工藝術品，設計“自己的外星人”，玩得不亦樂乎。上海天文館建設指揮部展示教育主管施韡表示：“今天的國際天文館日主題活動好似一個小型天文嘉年華，遊客在這裡看到的、聽到的、玩到的，將來都會在上海天文館出現，而且毫無疑問，屆時會更加精彩紛呈。”

文/俞陶然