宇宙学红移是怎样形成的
2009-07-29 15:25:27
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作者 苟文俭

对本文要使用的相关知识,作者在《粒子及其质量计算》一书中得到的要点如下:

1、真空元素V0对称性存在破缺就转变成了不对称的基元V,有左、右手性之分,并有真空态基元Vn及非真空态基元Vm两种,它们都由原始物质要素a及原始空间要素s组成;而组成s的有n0个各向同性的行为因子b,它对a的作用就产生出了V的联系行为。n0个b也形成了V的n0个结构自由度,简记成是i自由度(p57)。

a在一定条件下可在基元V之间转移。有多余a的基元就是非真空态基元Vm,它的多余a也记成是am。只有一个a的基元则是真空态基元Vn

2、一对左、右手性的Vn在相互联系中,组成的Vn集团称是物理真空量子,用“Q”表示。每一个Q就构成了物理场的一个真空“点”位置。由Q组成的真空称是物理真空。现实的真空都由Q组成(p93)。

3、粒子是以单手性基元Vc为基础组织起来的V集团;通过转移在粒子V集团中聚积的am,就构成了粒子的物质,有如下两类(p109):

(1)转移a冲击挤压了Vc的某个区域,如该书第二章第六节所述,它的纵向活动将完全终止,并在受冲击挤压的形变部位交替受ne个b作用而产生出V的联系行为;这样的am就记成是act

(2)转移a只冲击挤压了Vm的一个i自由度,如该书第三章第九节所述,它保留了转移的部分纵向活动,只单独在Vm的一个i自由度受b作用产生出V的联系行为,记成是if行为;这样的am就记成是ai

由于ai在n0个i自由度做各向同性冲击挤压,Vc就只能以静止的方式存在,即ai是可以构成粒子静止的物质。容易理解,这就只能是构成粒子静止的物质。即ai也就是物理理论中由静止质量量度的物质,而if行为也就是粒子参与引力的引力场行为(p109、p143)。

(一)

如该书第四章第三节所述,当一些am都以act的存在方式通过Q持续转移时,就构成了我们常说的光子(p138)。当光子的am在通过Q中Vn的i自由度转移时,它也就会单独在一个i自由度受b作用而产生出if行为,也就形成了光子的引力场行为。

光子在通过Q转移am时,它不断产生出if行为要损耗能量,从而使光在宇宙空间穿行时的能量或动量持续减小。根据该书第三章第七节的论述,在正常条件下,通过每一个Q,每一次只能转移光子的一对am。若光子的能量全部损耗殆尽时传播的距离为R,在该书第十二章第二节的论述中,作者分析了光在正常条件下产生if行为时损耗能量的具体过程,得到R的具体计算公式如下:R = 2(kp-1)(2 kα-1)(Mec2/h)2·(2 r0/kp)。

该式右边各量都是由V0固有存在决定的常数:其中kp是质子与电子的质量比,kα是原子超精细结构常数的倒数,Me是电子质量,c是真空中光速,h是普朗克常数,r0是在太阳系真空密度的理想条件下Q的理想直径,该书计算的取值是2.056351×10-17m(p258)。

代入该式右边各量的已知取值,很容易计算出R ≈ 1.8×1010光年。

光的能量全部损耗殆尽,我们就再也不能用它实现观测了。因此,R也即是我们在正常条件下通过光观测到的宇宙区域,也称是光运动的宇宙观测半径。

由于光动量P要不断减小,根据波长λ = h/P的关系,光的波长将不断增大,从而构成了光的红移。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有关宇宙学红移的规律。

上述陈述表明:宇宙学红移是光在真空中运动时,由于要不断产生引力场行为而损耗能量的结果,而不是辐射光子的星系远离我们做高速运动的结果。

(二)

上述计算R的条件是光子的am通过Q做正常转移,由此构成的宇宙学红移也称是正常红移。一般条件下我们观测到的宇宙学红移都是正常的。

作者在《宇宙类星体是怎样产生的》的一文中指出:在形成类星体的燃烧的WEOVQ中,由于辐射光子时转移的am,有非真空基元Vmr的参与,不能成为am的正常转移,由此产生的红移也称是不正常宇宙学红移。即我们从类星体观测到宇宙学红移都是不正常的,并容易确定它还可以表现出以下三个方面的不同特征:

1、由于每一次通过每一个Q转移的am数,可以是很多对,所以不正常宇宙学红移取值一般都很大。容易理解:燃烧的WEOVQ中,右手性基元Vmr聚集的am越多,每一次通过每一个Q转移的am数也就会越多,观测到的不正常红移量也就越大。

一般来说,同一个燃烧的WEOVQ中,在Vmr聚集的am数基本是相同的,即每一个类星体的不正常红移量是相等的。

2、如《宇宙类星体是怎样产生的》中所述,由于WEOVQ也可以在挤压中发生分裂,如果是在WEOVQ形成的早期就发生了分裂,分裂的各个部分中,Vmr聚集的am数就可以有明显差异,这样辐射的光也就可以有不同的红移量。即宇宙中的同一个类星体,不正常红移量也可以不同;对此也说是类星体的不正常红移发生了分离。

3、由于类星体产生于BN型WEOV,其真空密度都偏大,这就有可能使背景真空Q的密度偏大,测量中每一个Q广延性半径自然也就会减少,这就完全有可能出现如下事件:

当背景真空Q密度超常增大到一定程度、测量中Q广延性半径也减少到一定程度时,使光子进入该区域的波长反常地减小,显然这就又会形成光子运动的反常兰移(p471);对此也称是负向不正常宇宙学红移

注意这种负向不正常宇宙学红移不是形成于光子的辐射,而是形成于光子在Q的密度超常的真空中的传播过程。

综上所述:类星体的不正常宇宙学红移,不仅它的红移量普遍较大,而且还可以发生红移分离,或构成负向的反常兰移。

【注】:本文的主要内容,可参看《粒子及其质量计算》一书第十二章的第二节;文中该书即指《粒子及其质量计算》,相关句子后面括号内的p加数字,如(p57),指的是该处所陈述的内容出自该书的第57页。

完成于2009-7-29

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