宇宙的可观测理想半径(MP20)
2011-08-11 09:36:07
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—答网友:否定了哈勃定律的多普勒效应解释你还能再做什么?

作者 苟文俭

【导言】:在近期发表的《哈勃定律形成于多普勒效应的灾难(MP11)》一文中,作者论证的結论是:当代天文观测总結的哈勃定律并不是形成于多普勒效应

有网友就问:你如此说,宇宙学研究又该如何进行?你还能再做什么?为了感谢网友们的关注,今天特别写此文章。

本文是《粒子及其质量计算》一书的、第十二章第二节內容编辑整理的。该书是科学教育出版社于2008年底出版发行的作者专著,本文都称它是“该书”。

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IV模型中:物理场的真空由量子Q组成,它构成于一对左、右手性真空态基元Vnl与Vnr的手性互补对称;每一个真空态基元Vn都有一个固有的物质元素a0,都有n0个结构自由度f,在每个f也都有一个作用因子b对a0做量子化吸引,从而产生出了真空信息i。对此较具体的陈述、可参看作者近期发表的《物理学统-理论的全新基础(MP17)》。

粒子是由左、右手性基元V在手性互补对称中组成的V集团,粒子物质都是物质元素转移后在粒子V集团聚集的am,形成靜止质量的物质am记为ai,它要进入V的f内受b吸引,形成的真空信息if进入真空量子Q传递,就形成了我们常说的引力场。

粒子带电,是粒子V集团表面有n0个单手性的真空态基元Vn,毎个Vn传递的ne个it进入真空量子Q传递,就形成了我们常说的电场。

可见光的光子形成于am在it的传递中、通过Q的持续转移,是由真空a转移量子组成的Qm集团。

(二)

可见光的单个光子的Qm集团中,每个Qm每一次只允许转移一对am,它们在转移中当进入Vn的结构自由度f时,都要受b吸引而丢失自身携带的i,而且是以if的方式丢失,对此可用如图的表示说明。

图中,A、B表示组成Q的一对左、右手性的Vnl和Vnr,它们转移am方向的边界用括号“( )”标出;Q中的a0没有画出,转移的一对am分别用标着g、h的小黑点表示。在A、B的c、d位置,箭头线f1(b)、f2(b),分别表示g、h进入一个f内时b的吸引,它们也就都因此分别丢失了一对if,对此就用箭头线if表示。箭头线N表示光子γ转移am的方向。

γ运动中,一次am转移所有Qm中丢失if的组合、使光存在状态发生的变化,效果上也就构成了改变它的作用力,大小用Fr表示。而一对电子之间通过引力场形成的引力Ff中,电子V集团在一个f所指的方向,相互传递的也是一对if,因此Fr应该与Ff相等。由该书第八章第十五节8-15-7式(p331),即电场力Fe与Ff的大小比是:

Fe/Fr = Fe/Ff =(2kα-1)·(Mp- Me)/Mp·(Mec^2/h)^2……………(1)。

(1)式中,Mp、Me分别表示质子、电子质量,kα为原子超精细结构常数α的倒数,c是真空中的光速,h是普朗克常数。

带电粒子的电场力中,相互转移a也实现于真空a转移量子。每一个真空a转移量子的空间距离为Rα,等效的电量为δe = e/n0(见该书第八章第十五节),电子在n0个f方向真空a转移量子的电荷密度δ= e^2/(4лε0Rα)。由电磁理论,一个真空a转移量子的电场强度:E =δ/(2ε0)=(1/2)·e^2/(4лε0Rα);

转移一对a涉及了kα个真空a转移量子,构成的电场力也即为一对电子之间的Fe

即Fe=kα·δe·E=[1/(2Rα^2)]·(kαe^2)/(4лε0n0),

由该书第七章九节Rα=e^2/(2·4лε0Mec^2),再由 Mec^2/h=n0/s(s是时间单位量秒)、及r0 = Rα/kα

则有:Fe·2 r0 = h/s………(2)。

(2)式的r0是物理真空量子Q的理想直径;h仍是普朗克常数,s是时间单位量秒。由该书第七章第九节(p259)的计算得r0 = 2.056351×10^-17m

IV模型中,h是一对am的表达量。设在γ的Qm集团中,真空a转移量子丟失的if经历了N个Q的累积后,也表达了一对am。取N个Q在γ运动中构成的空间距离为R,由力学知识,Fr经R所做的功就应当是与h等值的能量,取值为h/s(s是时间单位量秒),即有Fr·R=h/s…………(3)。

综合(1)、(2)、(3)式得R = 2(kp-1)(2 kα-1)(Mec^2/h)^2·(2 r0/kp)……(4)。

(4)式中kp= Mp/Me,右边的各量均已知,代入后计算可得R ≈ 1.8×10^10光年。

(三)

上述对R计算只是一种理想情形,实际情形至少还应考虑以下三个因素:

1、(4)式中r0量度的物理真空量子Q的理想直径,条件是地球或太阳系的Q密度。Q密度不同,r0取值就不同。宇宙学领域可见光的远距离运动中,Q密度具有可变性。

2、可见光在引力场中受引力也会对运动构成阻碍,am表达量也会因此减少。

3、可见光在漫长的宇宙旅行中,也还要经历许多相互作用体系,在负势能区域,物理真空中也就有许多物质元素缺失的Q,此时光子中转移的am也就有可能“掉”进这些Q,这也会使可见光的am表达量显著减少。

综上所述,用(4)计算所得的只是一种理想情形。

(四)

光子的Qm集团中,每一对am转移丟失的if都累积到了h时,表示光子的am表达量已减为零,此时光子将自动消逝,不能再对宇宙实现观测。即R也就是通过光子运动观测到的宇宙区域的理想半径,也称是宇宙的可观测理想半径

宇宙的可观测理想半径区域的所有星系,也称是总星系。显然,这也就是现代天文观测中看到的宇宙,它有以下两个显著特征:

1、以地球为观测点,我们始终处于总星系的中心。

2、可见光的am表达量要不断减小,也包括动量P的不断减小;根据波长λ= h/P的关系,光子波长将不断增大,这就构成了光的红移。设观测距离为L,红移量用Δλ表示,容易得Δλ∝L……………(5)。

(5)式也正是现代宇宙学的哈勃定律所反映的观测事实;它并不是由于天体在远离我们运动,即并不是形成于多普勒效应。

容易理解,总星系也并不是整个宇宙。

(五)

在对宇宙学的研究中,作者不是仅凭逻辑的主观性来否定哈勃定律形成于多普勒效应,而是在IV模型给出的物理学统一理论的逻辑起点和实在性表述平台上,认识到了由于光子运动中、物质元素am转移产生的引力场行为耗散了动量,从而必然构成宇宙学领域光传播过程的红移,如此逻辑地得到了哈勃定律并不是形成于多普勒效应。

当代物理主流理论的一系列常识悖论,作者也都不是仅凭逻辑的主观性来否定或批判它们,也都是由于IV模型逻辑地得到了相关结果,作者才因此进一步审视了当代主流物理那些相关的内容

完成于2011/8/8

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