宇宙学红移并不能证明空间正在膨胀
2009-08-02 20:43:48
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作者 苟文俭

1842年,由于物理学家多普勒波在对波动力学的研究中发现:如果波源是远离观测者而去,那么会发生波频减小的现象;而当波源朝观测者移动时,便又产生出波频增大的现象。

这就是波动力学的多普勒效应

在现代宇宙学观察中,宇宙学家们发现:宇宙中远近各类星系的光穿过一段空间时,谱线总是表现出了向红光端方向移动的现象,对此就称是宇宙学红移。在目前研究的各种天体中,形成宇宙学红移的主要对象是远近各种星系。1929年,天文学家哈勃总结了宇宙学红移的观测事实,认为与波动力学的多普勒效应一样,宇宙学红移也是由于星系相对于观察者在向后退行,并发现了河外星系视向退行速度v与距离d成正比,从而得到了现代宇宙学理论中著名的哈勃定律v = H0×d,其中H0为比例常数,习惯也称是哈勃常数。

   (一)

特别注意:宇宙学红移中,依据现有理论,光自身有如下两个显而易见的不确定性。

1、在波动力学中,波能由振幅决定,多普勒效应中改变波的频率或波长,并不影响波的传递能量。但在宇宙学中穿行的光,依据现有理论,它的能量E=νh(h是普朗克常数),这是由频率ν决定的。如果以光速c不变为前提,由c=νλ,红移中频率ν减小波长λ必然增大,这就又导致了光的能量E必然减少;如果以光的能量E不变为前提,红移中频率ν不变,则波长λ必然增大,这也就直接导致了光速c也必然增大。

依据现有理论,在宇宙学红移中,到底是光的能量减少了呢、还是光速增大了呢?对此就说宇宙学红移中,光自身变化特征在现有理论中是不确定的

2、我们知道,在波动力学中的多普勒效应,构成于波源运动与波传播运动的相对性,简单地说:当波源与观察者做相离运动时,波频减小是因为实际波速是静波速与波源速度之差,即实际波速减小了,当波源与观察者做相向运动时,波频增大是因为实际波速是静波速与波源速度之和,即实际波速增大了。

但对在宇宙学中穿行的光来说,就完全不一样了。1964年到1966年,欧洲核子中心让一种粒子以0.99975c的高速飞行,它辐射出的光子,实验室速度仍是c;对双星运动的观测,也证实光速与光源的运动无关。即构成波动力学中多普勒效应的速度迭加,并不适用于在宇宙学中穿行的光。由此就充分说明:依据现有理论,构成宇宙学红移的原因并非是发光的星系在远离观测者而去。对此就说宇宙学红移中,光自身构成红移的原因在现有理论中是不确定的

由于现有理论中,宇宙学红移有上述不确定性,我们就可以得到当代宇宙学理论对宇宙学红移理解的如下命题,称是宇宙学红移的认知命题

宇宙学红移的认知命题:宇宙学红移中,由于现有理论并不能给出光自身构成红移的原因,因此现代宇宙学认为宇宙学红移是因为宇宙空间在膨胀,是发光的星系远离观测者构成的,完全没有任何依据。

该命题也就是说:宇宙学红移并不证明宇宙空间在膨胀。

(二)

在新著《粒子及其质量计算》表述的I-V模型中,作者根据引力场及引力的构成机制,在第十二章第二节中具体分析了光在宇宙中穿行时,由于要不断产生引力场行为而损耗了光子能量,从而使光在宇宙空间穿行时,自身能量或动量将持续减小,在效果上也构成了作用力,其大小与一对电子之间形成的万有引力相等,由此得到了如下三个结果(p466):

1、不考虑光子在引力场中所受的引力,及宇宙中有特殊的真空区域,并在太阳系真空密度的理想条件下,通过定量计算得到了光子运动的最大距离是1.8×108光年,这也即是通过光子运动观测到的宇宙区域半径,该书也简称是光子运动的宇宙观测半径

2、由于光子动量P要不断减小,根据波长λ = h/P的关系,光子波长将不断增大,从而构成了光子红移。设观测距离为L,红移量用Δλ表示,在理想条件下容易得:Δλ∝L。这也就正是现代宇宙学的哈勃定律所反映的观测事实。

3、以地球为观测点,我们将始终处于可观测宇宙区域的中心。

(三)

I-V模型是以真空基本组成单位的存在为依据,为现代物理理论表述搭建的客体化平台,它完全不同于现存物理理论。上述(二)的结果表明:

1、光在宇宙空间穿行时由于不断产生引力场行为损耗了能量,从而就产生了宇宙学红移。即在I-V模型中,宇宙学红移的光自身没有发生变化特征未知、及构成原因的不确定性。

2、在宇宙学领域,光子运动的宇宙学红移,并非如对哈勃定律的理解所述,是因为我们今天的宇宙正在膨胀。我们可能观测到的最大宇宙区域,并不是宇宙半径。

3、由于宇宙学红移并不构成于宇宙空间的膨胀,现代宇宙学理论中,以哈勃定律为依据所做的任何逻辑结果,如需要占有宇宙总物质的70%的暗能量来为宇宙空间膨胀先减速后加速提供动力等等,都是错误的。

I-V模型对哈勃定律的重新理解,其必然结论就是我们必需重新改写现代宇宙学

【附注】本文的该书,指作者新著《粒子及其质量计算》,相关句子后面括号内的p466,是指该处所论述的内容出自该书的第466页。

完成于2009-7-27

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