圖像來源：歐洲航天局和普朗克協(xié)作

       當(dāng)你從我們的視角觀察宇宙時(shí)，很顯然，你可以朝任何方向看。 你可以看到全方位的三維空間，無論你在哪里看，一路走來都是宇宙。 那么，為什么當(dāng)你看到宇宙地圖時(shí)，它看起來像是橢圓形的？ 作為我們的Ask Ethan系列的一部分，teclontz提交了一個(gè)問題想知道：

       為什么微波背景輻射圖是橢圓形的，而不是對稱的圓形？

       畢竟，它們應(yīng)該是對稱的，不是嗎？那么，為什么它們看起來像上面的圖片，而不是你所期望的圓形呢？

圖片來源：E。Siegel使用達(dá)米安·喬治（Damien George）網(wǎng)站的屏幕截圖以及來自普朗克任務(wù)的數(shù)據(jù)制作。

       信不信由你，這兩個(gè)地圖包含的信息量完全相同！ 這就像地球，它是一個(gè)球體，但是可以用多種不同的方式表示。 如果我們想盡可能地準(zhǔn)確，可以將地球描繪成一個(gè)地球：一個(gè)盡可能真實(shí)的球狀實(shí)體。 實(shí)際上，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們已經(jīng)完整地看到了它，直接從太空中對其進(jìn)行了成像。

       但這通常很麻煩，并且在處理二維曲面時(shí)完全沒有用。 因此，我們通常選擇將三維地球（帶有二維表面）描繪為地圖。 雖然通常不會(huì)談?wù)撍�，但是�?dāng)我們從地球儀轉(zhuǎn)到地圖的平面時(shí)，在翻譯中會(huì)丟失一些內(nèi)容。 我們通常將地圖表示為顯示緯度和經(jīng)度彼此垂直的線，這是一種稱為墨卡托投影的樣式（和選擇）。

圖片信用：維基共享資源用戶斯特雷貝，在c.c.a.s.a.-3.0下，圖像基于美國宇航局

       你必須意識到——大多數(shù)人沒有意識到——是這張地圖不準(zhǔn)確。為了保持地圖上的緯度和經(jīng)度線垂直（它們），我們扭曲了非赤道緯度區(qū)域。從地圖上看，格陵蘭島和南美洲的大小似乎與南極洲差不多，與歐洲和亞洲加起來差不多，冰島與英國差不多。

       但是，這些事情都不是真的，如果我們對映射方式做出不同的選擇，你就可以看到！

美國宇航局地球觀測站收集的可見地球圖像的摩爾韋德投影。

       上圖是 Mollweide 投影，它準(zhǔn)確地顯示區(qū)域和形狀，但不把緯度和經(jīng)度線作為權(quán)衡垂直。格陵蘭島面積只有南美洲的八分之一，南極洲是歐亞大陸的四分之一，冰島面積不到英國的一半。事實(shí)上，每當(dāng)將任何曲面映射到平面時(shí)，您就必須權(quán)衡四件事：

       緯度和經(jīng)度的垂直度，

       保留準(zhǔn)確區(qū)域，

       連接性，

       和形狀失真。

       你可以選擇兩個(gè)或三個(gè)，但不能再選擇其他任何一個(gè)。我們通常用Mollweide 投影來繪制整個(gè)夜空的地圖，包括紅外線。

圖片來源：美國宇航局/JPL-加州理工學(xué)院/加州大學(xué)洛杉磯分校，用于WISE合作。

       在可見光下映射銀河系，

圖片來源：阿克塞爾·梅林格的《全天空銀河全景1.0》（2000年）。

       甚至是在減去了我們銀河系的恒星之后，繪制了宇宙的大規(guī)模結(jié)構(gòu)圖。

圖片來源：阿克塞爾·梅林格的《全天空銀河全景1.0》（2000年）。

       我們不必做出這樣的選擇;我們可以使用默卡托投影，就像我們做地球一樣。我會(huì)向你證明：這里的宇宙微波背景顯示的方式和你通�？吹降厍虻貓D一樣。

圖像信用：歐空局和普朗克協(xié)作，在笛卡爾框架的CMB（宇宙微波背景輻射）

       我們還可以做出許多其他選擇，包括 Eckert IV 投影、HEALPix 投影，或者——對于那些喜歡連續(xù)剝橘子，然后將其壓平，因此不重視連通性的人——令人作嘔的可怕的古德同源投影。（但是，我為什么不告訴你我的真實(shí)感受？）盡管有不同的權(quán)衡，所有這些地圖包含的信息量相同，并且都能夠顯示整個(gè)天空。

       當(dāng)我們觀察宇宙時(shí)，重要的是要看到準(zhǔn)確表示的區(qū)域，并盡可能少地看到扭曲，這就是為什么我們做出選擇的原因。出于其他目的，具有緯度和經(jīng)度線是垂直物質(zhì)更多，因此不同的選擇會(huì)更有用。我告訴你，如果我們使用你建議的"對稱圓形"版本，我們需要兩個(gè)斷開連接的圖像——比如兩個(gè)半球——來查看整個(gè)天空，這就是為什么我們不選擇它。就我個(gè)人而言，我喜歡橢圓形，并且發(fā)現(xiàn)我可以很快地習(xí)慣它，但現(xiàn)在你知道，當(dāng)你看宇宙時(shí)，就是從這個(gè)角度！