在近期上映的《银河护卫队3》中，超级大反派“至高进化”（the High Evolutionary）创造了一个新的星球。它的尺寸、质量、基本环境都和地球一致。但在“至高进化”的计划中，要利用这个新的星球实现净化宇宙的大使命。新星球上的居民是兽面人身的生物，比如长着兔子脸的人、犀牛脸的人和狮子脸的人。这个新星球叫“反地球”（counter Earth）。
(资料图)
反地球的设定一点也不新鲜，甚至可以说非常古老。
躲在另一侧的反地球
古希腊的毕达哥拉斯最早提出大地是球形，发现了勾股定理，创建了信仰数字的毕达哥拉斯学派。这个学派认不相信当时流行的地心说那一套观点。他们认为地球在动，太阳也在动，宇宙中的一切天体都在围绕着一团“中央火”旋转。但是，以当时人类认知的理解，只有地球包含沉重的物质，具有实实在在的“重量”，而太阳和群星全部由神圣元素“以太”构成，轻盈而洁净。所以，整个宇宙的全部分量集中在地球身上，而地球又不在中央火的位置上。重量的中心也就是重心，与旋转的中心也就是中央火不重合，这就会造成偏心旋转的尴尬。最求和谐统一的古希腊人不太喜欢这种结构。
那怎么办呢？
在毕达哥拉斯身后，学派最重要的传人是公元前4世纪的菲洛劳斯。菲洛劳斯提出了“反地球”的概念，解决了重量不对称的问题。他相信，在中央火的对面，和地球相反的另一边，存在着一个与地球完全相同的反地球。地球与反地球同时围绕中央火旋转，转一圈的时间都是24小时。而且，古希腊人还没有地球引力的概念，无法理解地球的另外一面也可以有人“头朝下”。所以在古希腊人心目中，大地虽然是球体，但只有一面可以居住。也就是说，反地球永远躲在中央火的对面，地球人类无法被直接发现中央火和反地球。（见图1和图2.）
图1：地球上的夜晚，视线方向背对着太阳，看不见中央火和反地球图2：地球上的白天，人类只生活在地球的一面，视线方向对着太阳，也看不见中央火和反地球由于反地球与地球始终保持180度的角距，所以整个宇宙的重量分散在两个地球上，它们的重心正好落在中央火处。
虚位以待的“对点”
时间来到罗马时代，托勒密完善了地心说的理论体系，像中央火和反地球这样充满了上古神秘主义色彩的概念都被抛弃了。托勒密是实用主义者。为了符合天文观测的结果，在完整版本的地心说理论中，他设定的地球并不精确位于宇宙的中心，而是距离中心拉开了一点点间隔。在宇宙中心的另一侧，与地球对称的位置上存在一个“对称点”或“均衡点”（equant）。地球和对称点在宇宙中保持静止不动。所以严格来说，托勒密的“地心说”应该称为“地静说”。星辰围绕地球、宇宙中心和对称点共同组成的核心运动。假如对称点的位置上上有人可以观察星空，会看到群星围绕自己匀速运动。所以地球上的人观察到的星辰的运动不再匀速。（见图3）
为了解释行星和太阳的运动速度不恒定的问题，托勒密不惜借用了反地球的概念。只不过，在托勒密的地心说这里，反地球只是虚空中假象的一个观察点，并不存在真实的星球。
图3：托勒密地心说中的地球与对称点后来的天文学家们普遍不喜欢对称点的主意。它不光破坏了古希腊以来的简洁优美的数学传统，还增加了需要额外解释的理论风险。群星的运动相对于对称点均匀，对称点凭什么具有比地球更高贵的地位呢？后来的开普勒发现，行星运动的真实轨道是椭圆形，而不是圆周。考虑了椭圆形轨道之后，才能彻底消除掉地心说里这些奇奇怪怪的设定，建立真正优雅的日心说。
日心说的科幻世界
日心说建立起来后，人们普遍接受了太阳位于中心，地球和众行星围绕太阳运动的事实。但反地球的思想并没有因此消失，反而升级为现代版本的科幻思想。科幻小说中反复出现这样的主题：在太阳的另一侧，和地球相反的位置，存在另一个地球，与地球的位置保持对称。（见图4）
图4：现代版本的反地球写于1896年的《从一个世界到另一个世界》（From World to World）是现代世界最早的关于反地球的科幻作品。其中反地球社会已经发展为先进的乌托邦世界。20世纪以来，《太阳的另一面》和《地球姐妹》等作品都具有相似的反地球设定。
反地球设定，会催生关于地球的孪生行星和孪生社会文明的想象。如果同样智慧的种族生活在与地球一样的生态环境中，有没有可能发展出与当前社会完全不同的社会形态？换句话说，我们今天的现实世界，是某种偶然，还是进化的必然结果？
反地球真的看不到吗？
从天文学的角度看，即便反地球真实存在，也无法隐藏自己。人类已经发射探测器前往金星和水星附近，有很大的机会观察到太阳背后的对称位置。更何况，探测器在飞行的过程中，很可能受到反地球的引力的作用，偏离预设的轨道。根据测算，只要反地球的直径超过160公里，它产生的引力就很容易被发现。
退一万步说，即使不依靠探测器，我们也能让反地球自己露出马脚。地球围绕太阳的轨道是椭圆，地球距离太阳近一些的时候，运动的快一些。反之，地球在远日端，跑的慢一点。反地球和地球很难相对太阳保持对称的同时，还能完全以相同的速度运行。再加上太阳系里还有其他行星。在木星和土星的引力影响下，反地球早晚有一天失去原有的稳定轨道，突然出现在我们面前。
《银河护卫队3》中的反派“至高进化”怎么解决这个问题呢？
虽然他没有把反地球放在太阳系里，但还是通过设置反地球在时空中的维度参数，让它与真实地球永远相差1毫秒，并且设置屏蔽场，防止反地球被地球发现，也防止反地球对太阳系的动力系统产生影响。即便是在漫威的宇宙中，引力扰动产生的不稳定也是一件不得不防的大事。
作者：高爽 科普作家
审核：韩文标 中国科学院上海天文台研究员
来源: 星空计划
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