地球位于宇宙的什么位置？如果你在五百年前问学者这个问题，他们肯定已经有现成的答案。它就在宇宙的中心。太阳、月亮、行星和恒星都围绕地球转动。自从古希腊、古埃及和古巴比伦人最初开始研究天文学以来，超过两千年里，这一直是人们接受的信念。

但是若询问今天的天文学家同样的问题，答案就不再如此简单了。他们肯定会告诉你，我们并不是宇宙的中心（他们确信这一点）。事实上，原先的这个想法已经显得太过幼稚—它是时代的产物，在那时人们对宇宙没有那么多了解，因而认为人类在宇宙中占据一个优越的位置。

如果你要求得到更具体的答案，天文学家可能会告诉你，相对于周围其他天体地球的位置。他们会说，地球是太阳系从太阳数第三颗行星，而太阳系是银河系的一部分，银河系与仙女座星系相邻。两者都是拉尼亚凯亚超星系团的一部分，而拉尼亚凯亚超星系团是约十万个星系的家园。

如果你继续追问：地球在宇宙中的绝对位置，我们是靠近它的顶部还是底部？或许靠近它南部的边缘？这时情况就变得更复杂了。天文学家会解释说事实上并没有所谓的绝对位置，因为宇宙并不具有整体形状或者结构供我们定位。在宇宙尺度上，并没有庞大的特征，诸如边界或者中心，可供我们推导出自己的位置。

但如果宇宙真的存在总体上的结构，能为我们提供某种方位呢？而且若我们相对于这种结构确定了自己的位置，发现地球恰巧在其中心呢？这就是南非宇宙学家乔治·埃利斯在一篇文章中提出的奇怪主张，文章于1978年发表在《广义相对论与引力》期刊上。

埃利斯并不是什么怪人。如果他曾有这等名声，批评家会将他的想法和那些“平坦地球”理论家的夸夸其谈，以及其他极端分子的胡说八道一起搁置不理。但正相反，当时他已通过与斯蒂芬·霍金[29]合著《时空的大尺度结构》一书，而成了世界上最著名的宇宙学家之一。这本出版于1973年的书被认为是“宇宙学最经典的文本之一”。

同样，埃利斯也并非那种会宣称地球位于太阳系中心的怪咖。那么想可就太过疯狂了。相反，他关注地球在整个宇宙中的位置—我们位于全宇宙何处的全貌。这倒也并没有让他的主张更合宇宙学家的心意。

埃利斯的主张相对而言较为直接。他提出观测数据已引导天文学家得出结论，宇宙没有整体的结构也没有中心。但他主张，同样是这些数据，有可能被用来生成一个全宇宙的模型，一个有中心的宇宙，而地球就位于这个中心。所以，如果同样的数据可以生成两个但同等有效的模型，那么选择采用哪一个，应当被看作哲学偏好的问题，而非科学必然的问题。

那么，又是怎样的观测令天文学家认定宇宙没有中心呢？最重要的一个，就是爱德文·哈勃做出的“宇宙正在膨胀”的发现。20世纪20年代，美国加利福尼亚州威尔逊山天文台新安装了一台强大的天文望远镜，使他得以辨识夜空中模糊的星云，这些长久以来一直令天文学家感到困惑的星云，实际上是遥远的星系，而在更仔细的观测之后，他意识到所有方向上的几乎所有这些星系，都在以极高的速度远离我们。

此观测的一种简单化的解释是：银河系位于宇宙的中心，其他的所有星系正在某种强大的力的作用下远离银河系。但是，为什么这种力作用于所有其他星系，却不影响银河系呢？这不合理。天文学家并没有这么想，而是代之以认定，星系的退却肯定意味着，宇宙万物都在膨胀并远离彼此。正是这个结论从宇宙中去掉了所谓的中心。

人们经常用橡胶气球的类比来描述这一概念。该类比要求我们想象气球上贴上了一些画有小圆点的纸片，而气球的表面在充气过程中扩张开来，使所有小圆点远离彼此。气球变得越大，圆点之间相距的空间就越大。假设你是一个显微镜才看得到的小人，站在其中一个圆点上，你向外看去，会看到所有圆点都远离你而去。这有可能使你认为你的圆点占据气球表面中心的位置，但这个解释是错误的，因为气球的表面没有中心（假设气球没有进气口），所以从任何一个圆点看去景象都是一样的。不管你站在哪个圆点，总会看到其他的点离你远去。

天文学家的解释是：膨胀的宇宙也没有中心。当我们看向宇宙时，我们会看到各个星系在各个方向上离我们远去。但是，不管我们处于宇宙哪个位置，我们都会看到同样的现象，因为万物都在膨胀并远离彼此。

气球的类比可能有误导性，因为气球有内部和外部之分，而宇宙却没有。但是，如果你能想象一个缺少这些空间特性，又在每个点上都在膨胀的气球，那么你想到的就是20世纪30年代开始，直至今日仍被科学家广泛接受的宇宙模型了。

埃利斯提出的替代充气气球宇宙的是一个鸡蛋形状的宇宙模型（虽然他并不这样称呼它），他给它命名为“静态球对称”宇宙。但从本质上说，它是一个正立的鸡蛋形宇宙。

这个鸡蛋的两个尖端各代表一个中心—或者说，是一个中心和一个反中心。在鸡蛋的顶端，有一个静冷、相对空旷的太空区域，底部有一个**的奇点，一个有着超致密高引力物质的区域，就像黑洞的中心那样，但这里并没有事件视界。在顶部和底部之间，飘浮着众多星系，在靠近顶端一侧分布得更稀疏一些，而越接近底部的奇点密度就越大。

这是对埃利斯的模型的一个简要概括，实际上模型在理论上要复杂得多。用更接近他本人描述的方式来说，他想象的是一个宇宙，中心的星系高度密集，而边缘附近星系分布很稀疏。位于中心的人会看到星系受到该区域高强度引力的牵拉，向内坠入，但埃利斯随后运用了爱因斯坦的相对论，想象空间以某种方式向自身弯曲，以至于在低密度边缘创造出了另一个中心（或“反中心”）。在他的示意图中，其结果就是形成了一个鸡蛋形的宇宙，而我们出于大致了解的目的，有这样的想象也就足够了。关键是，生活在鸡蛋顶端（反中心）的任何人，会看到各个方向上的星系都快速远去，向着底部的高引力中心下落。

埃利斯的鸡蛋形宇宙既没有膨胀也没有收缩。它没有时间上的起点，也不会有终点。它一向以同样的形式存在，未来也一向如此，因为底部的奇点起到一种宇宙回收中心的作用，消耗掉燃尽的星系衰老的物质，并重新将它们以高温、新生的氢的形式喷出来，这些氢最终会形成新的星系。

埃利斯将我们星系的位置定在了鸡蛋宇宙的最顶端，低密度的反中心那里。正因如此，这是宇宙中一个可辨识的独特的位置。但他强调，位于这个点不意味着我们作为一个物种有什么特别之处。相反，反中心恰巧是这个宇宙唯一一个足够的静冷、可供生命存活的地方。这是我们有可能存在的唯一地方。

埃利斯想象的这个宇宙极为古怪—他倒是承认这一点—但他想表达的是：我们实际生活的宇宙很可能就是这个样子。毕竟，从鸡蛋宇宙顶端看到的宇宙景象应该和标准宇宙学中，我们生活在充气气球宇宙的一个点上看到的完全一样。两种情况下我们都可以看到各个方向的星系远离我们而去。在充气气球宇宙中，这一效应由整个宇宙的膨胀导致，而在鸡蛋宇宙中，其成因是星系受到高引力奇点的牵拉向它移动。但是，从我们的位置却没办法区分到底是哪一种情形。两个模型会生成完全一致的观测数据。

可事实果真如此吗？我们真的生活在一个巨型的鸡蛋（宇宙）顶端？如果是这样，这会彻底颠覆现代宇宙学。毕竟，埃利斯的模型总体上摒弃了大爆炸，想象出了一个没有开端的宇宙。天体物理学家对此的反应是怀疑。物理学家保罗·戴维斯[30]在《自然》期刊中对它做出评价时开玩笑说，对埃利斯来说幸运的是，对异端邪说者施以火刑的做法已经不再流行了。

当然，鸡蛋宇宙并没有打倒现代宇宙学。在埃利斯继续打磨其模型的过程中，他认定自己在爱因斯坦的广义相对论框架下，无法让模型达到自己满意的程度，这使他抛弃了这个想法。鸡蛋宇宙的故事也就到此结束了，但这并没有改变他想要提出的更大的概念，这个概念仍然意义重大。这就是宇宙大尺度结构的问题—它有可能迷惑我们，阻挠我们理解宇宙的尝试。

根据我们现有的天文学观测，标准的充气气球宇宙模型事实上是一个合理的结论。我们观察到各个方向上星系都在远离我们，由此假设宇宙各处都在发生着同样的现象，是完全合理的。这是我们可以做出的最简单的假设。可问题在于，一个假设既简单又合理并不意味着它就一定正确。宇宙从未承诺过它不会为难我们，而我们也永远不可能从当前位置拉远视角，看到整个宇宙的全景，来确认充气气球模型是否正确。因此，我们观察到的所有效应都由其他某种更奇怪、更复杂、构成宇宙的大尺度方式造成—这种可能性始终是存在的（你可以阅读“我们的宇宙其实是电脑虚拟世界？”这一章来了解其中一种可能性）。

抛弃了鸡蛋宇宙模型之后，埃利斯把构想这类替代性宇宙结构当成了他的某种嗜好。他有一个想法：我们或许生活在一个小宇宙中。天文学家相信宇宙是无限大的，但埃利斯暗示也许它不过横跨数亿光年而已，但它是弯曲的，若你能旅行跨越整个宇宙宽度的距离，最后你会返回到自己的起点。这意味着我们周围的星系并没有我们以为的那么多；它只不过是视错觉而已。我们看到同样一片天上的星系反复出现，就像我们盯着两块平行放置的镜子生成的一连串倒影一样，埃利斯愉快地承认，这或许并非宇宙真实的样貌，但我们是没有办法确切知晓的。

他的另一个想法是，虽然地球也许并未处于整个宇宙的中心，但它可能处在一个“宇宙空隙”的中心。20世纪90年代末，宇宙正在加速膨胀一事被发现，使他想到了这个点子。为了解释这件事，天文学家已形成理论，认为某种神秘的“暗能量”造成了加速，但埃利斯反而提出宇宙中物质的分布可能是不均匀的。他说在宇宙的大部分区域，物质的密度非常高，但是存在气泡一样的空间—“宇宙空隙”，那里密度很低。我们的星系也许正飘浮在这样一个低密度的空隙的中心，而和我们一样处于这个空隙之中的星系都在向外坠落，以越来越快的速率被周围更高引力的区域牵引而向它们运动。如果事实果然如此，宇宙在显著加速膨胀的现象，会是仅限于我们所在区域太空的局部现象。

同样，埃利斯并没有坚称这是宇宙真实的样貌。这更像是一个他想就宇宙学本质提出的哲学观点。宇宙学是一个有趣的学科，因为宇宙学家研究对象（全宇宙）的绝大部分，是永远看不到也无法与之互动的。这有点像你站在一栋大楼的一块砖上，却要想办法弄清整栋楼的全貌一样。你能做的最佳尝试，是假设整栋建筑都与那一块砖相似，然后在这个基础上继续你的猜测。但如果对整栋楼来说这块砖并不具有代表性呢？若是它只是建筑立面的一部分呢？你没办法知道到底是怎么回事。

这就是宇宙学家所面临的处境。他们假设我们能看到的这部分宇宙可以代表整个宇宙，基于这样的假设试图弄清宇宙的性质。但是你没有办法肯定什么。我们的知识有着绝对、硬性的局限，迫使我们只能长久忍受这种怀疑—宇宙可能实际上有某种大尺度结构，与我们所能想象到的任何事物都截然不同。