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第二篇 論大爆炸宇宙學(xué)說及 天文觀測(cè)的重大計(jì)算方式 沈乘宇 （2005年6月） 上篇文章我們對(duì)哈勃常數(shù)進(jìn)行了多方面的研討,，以數(shù)理理論證明這個(gè)舉世矚目的宇宙常數(shù)存在嚴(yán)重的低級(jí)錯(cuò)誤。我們從哈勃常數(shù)這一顯而易見的問題想象,，整個(gè)大爆炸宇宙學(xué)說是否可能還會(huì)存在類似的問題,，于是我們對(duì)該模型的所有主要理論和依據(jù)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分的理論依據(jù)都存在邏輯性的甚至是致命性的問題,！特別難以接受的是有很多問題的形成都與基本的數(shù)理常識(shí)有關(guān),！這就令人感到該模型的不成熟和不可靠。 在對(duì)大爆炸宇宙模型的探討問題上,，可以說很少人能比我們有如此多的研究和發(fā)現(xiàn),，也很少人能比我們掌握如此充分的理論依據(jù)，而且這些理論依據(jù)能夠充分證明大爆炸宇宙模型的是非問題,！最終結(jié)束人類這場(chǎng)最大也最長的宇宙學(xué)爭議以及在未來建立更新的宇宙模型和理論,！ 其實(shí)我們研究大爆炸宇宙模型的最大成果還不在于對(duì)它的論證，而在于從這一過程中取得意外的理論發(fā)現(xiàn),！這些發(fā)現(xiàn)是前所未有的,，結(jié)果是足以令人驚訝的！但這些發(fā)現(xiàn)又基本上都是因?yàn)槭艿酱蟊ㄓ钪婺Ｐ驮淼哪嫦蛩季S啟發(fā)的,，包括一些重大天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算方式以及宇畝學(xué)的一些重大問題的發(fā)現(xiàn),，特別是后來發(fā)現(xiàn)的極場(chǎng)旋轉(zhuǎn)宇宙模型（請(qǐng)見第三篇文章）、宇宙力等等系一列理論,，都與對(duì)大爆炸宇宙模型的研究有關(guān),！可以說沒有大爆炸宇宙模型作為基礎(chǔ)研究就沒有這一切重要的發(fā)現(xiàn)！ 所以本篇文章的研討分為兩部分：第一部分是對(duì)大爆炸宇宙學(xué)說及模型的理由證據(jù)的論證,；第二部分是對(duì)一些天文觀測(cè)的重大數(shù)據(jù)計(jì)算方式和宇宙學(xué)的一些重大問題進(jìn)行研究討論,。這一討論結(jié)果不僅對(duì)大爆炸宇宙學(xué)說及模型有決定性的作用，而且對(duì)人類重新認(rèn)識(shí)宇宙也有極為重要的意義,！ 下面我們將首先圍繞大爆炸宇宙學(xué)說及其模型的有關(guān)證據(jù)及問題展開討論,。 一、大爆炸宇宙學(xué)說主要證據(jù)的分析與論證 除了哈勃常數(shù)已被我們?cè)诘谝黄恼伦C明外,，大爆炸宇宙論者認(rèn)為大爆炸宇宙模型的成立還有如下幾大支持理由和依據(jù)： (1),、發(fā)現(xiàn)太陽系物質(zhì)存在生存年齡，由此猜想宇宙物質(zhì)也可能存在同樣的生存年齡,； （2）發(fā)現(xiàn)宇宙普遍星系的光譜存在紅移現(xiàn)象,這種現(xiàn)象可能表明宇宙在膨脹和星系在遠(yuǎn)離地球,，而且膨脹星系的退行遠(yuǎn)離遵循哈勃定律,； (3)、發(fā)現(xiàn)地球周圍空間存在各向同性的微波背景輻射,這種微波背景輻射被認(rèn)為可能是宇宙大爆炸的遺跡和依據(jù); (4),、奧伯斯佯謬問題即宇宙太空為什么是黑暗的問題,，大爆炸宇宙論者認(rèn)為這個(gè)問題是因?yàn)橛钪嫘窍滴镔|(zhì)的有限性導(dǎo)致的，既然星系物質(zhì)是有限的,，那么天空的可見星系光線就是有限的,，所以宇宙太空也是黑暗的。以此邏輯推理得到宇宙是有時(shí)間和空間始源的結(jié)論,！即宇宙源于一點(diǎn)始于一次大爆炸！ 在論證以上“理由依據(jù)”之前,，我們先了解一下大爆炸宇宙模型的解釋水平階段,。 〈一〉大爆炸宇宙模型的解釋階段 在現(xiàn)有的物理學(xué)吸引力理論下，任何一個(gè)宇宙學(xué)說或模型都要解決兩個(gè)最基本的問題,，一個(gè)是宇宙星系之間的引力問題,，另一個(gè)是星系物質(zhì)的起源問題。在這兩個(gè)問題中,，首先要考慮的是宇宙星系之間的引力平衡問題,，其次才是星系物質(zhì)的起源問題，無論是人們熟知的大爆炸宇宙模型或是其他的宇宙模型都是如此,。 為什么人們?cè)诮⒁粋€(gè)宇宙模型時(shí)總是必須首先要考慮星系的引力平衡問題呢,？這還得從人們對(duì)宏觀天體運(yùn)動(dòng)和天體力學(xué)的傳統(tǒng)認(rèn)象說起。人們通常習(xí)慣這樣認(rèn)為,，行星與衛(wèi)星之間以及行星與恒星之間,，甚至于恒星與星系之間都是通過相互繞轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力來平衡引力或保持間距的，例如月亮圍繞地球旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力抗衡了地球的引力和保持了與地球的間距,，九大行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)不僅抗衡了太陽的引力而且保持了各自的軌道間距,，同樣，億萬個(gè)恒星也是依靠繞轉(zhuǎn)離心力來抗衡星系中心引力的,，等等,，然而，人們對(duì)于星系與星系之間的引力平衡方式和原理卻不能完全認(rèn)識(shí)和理解,，因?yàn)槿藗儾]有完全證明整個(gè)宇宙的總星系也存在相互繞轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,，這就不能用離心力與引力的平衡原理來解釋星系與星系的分離和間隔狀態(tài)，于是人們猜想星系之間必然還會(huì)存在其他的分離力量和引力平衡的原理,，究竟要確定那一種引力平衡原理來保持星系的分離和間隔狀態(tài)也就成為各種宇宙模式解釋宇宙最基本的問題,。自從一九二九年哈勃發(fā)現(xiàn)星系光譜線紅移現(xiàn)象后，人們開始萌生了“宇宙要么收縮要么膨脹”的思想,，并延長這一思想建立了始于一次源于一點(diǎn)的大爆炸宇宙學(xué)說及其模型,。它的基本原理我們?cè)?lt;<論哈勃常數(shù)及其宇宙時(shí)空的觀測(cè)界限>>一文中己有論述,。 我們可以從大爆炸宇宙學(xué)說及其模型的建立和發(fā)展史中了解到，人們之所以產(chǎn)生“宇宙要么收縮要么膨脹”的思想直至最終形成宇宙源于一點(diǎn)始于一次大爆炸的宇宙觀,，是人們首先考慮星系之間引力平衡方式的原因,，而不是首先考慮宇宙起源和物質(zhì)生成方式的原因，人們一開始就把宇宙的膨脹看作是星系引力得以平衡和星系個(gè)別慣性狀態(tài)得以存在的一種力量,，只是到了后來,，人們才產(chǎn)生了宇宙膨脹的逆向思維，這種逆向思維最終引發(fā)了整個(gè)宇宙物質(zhì)可能起源于同一地點(diǎn)同一時(shí)間的猜想,。 人們的想象似乎是兩全齊美的,，因?yàn)榇蟊ㄓ钪婺Ｐ驮诮鉀Q宇宙星系引力平衡原理問題的同時(shí)也解決了宇宙時(shí)間和空間的起源方式問題，但這也只是這種學(xué)說觀點(diǎn)的延長和放大而己,。盡管人們已收集到的證據(jù)和現(xiàn)有的理論成果能夠解釋宇宙正在膨脹的問題,，但對(duì)于宇宙是否是相對(duì)于一點(diǎn)還是相對(duì)于多點(diǎn)的膨脹，以及宇宙物質(zhì)是一次性產(chǎn)生還是多次或源源不斷產(chǎn)生等問題,，人們根本沒有這方面的信息和依據(jù),。尤其是大爆炸宇宙模型在能量、質(zhì)量,、空間和奇點(diǎn)的來龍去脈問題上,，它比其它宇宙模型更莫名其妙和難以理解，所以說,，大爆炸宇宙模型的解釋水平實(shí)際上仍停留在宇宙膨脹和星系引力平衡的問題階段上,，而且連宇宙的膨脹方式和星系分離的原因都還搞不清，就更不用說解決宇宙起源以及物質(zhì)生成方式的問題了,。 〈二〉,、關(guān)于宇宙與物質(zhì)的年齡 我們從教科書上經(jīng)常看到人們的這樣一個(gè)觀點(diǎn)：物質(zhì)存在年齡是宇宙起源一次大爆炸的一個(gè)證據(jù),。粗略地聽來總會(huì)覺得這個(gè)說法無不道理,因?yàn)槲镔|(zhì)存在年齡與宇宙有始有終似乎在邏輯上是相吻合的,，而這種吻合又似乎說明了宇宙起源于一次和一點(diǎn)大爆炸的可能性是存在的，但稍加認(rèn)真分析我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這一推理疑點(diǎn)很多,，因?yàn)椋?br>第一,，沒有任何理由表明，物質(zhì)存在年齡是大爆炸宇宙模型獨(dú)有的一個(gè)特性,，而我們卻可以從各種宇宙模型的研究邏輯中得知,，物質(zhì)存在年齡是宇宙的一個(gè)共性，宇宙的存在模式與物質(zhì)的年齡并無絕對(duì)關(guān)系,，物質(zhì)的年齡作為物質(zhì)在宇宙的一個(gè)生存時(shí)間片段是不可能因?yàn)橛钪娴拇嬖谀Ｊ蕉捎锌蔁o的,，無論宇宙的存在模式如何，是有始有終的還是無始無終的,，其宇宙物質(zhì)都可能存在生存年齡,，并且這種生存年齡的大小取決于存在方式和宇宙條件,，是宇宙存在的分別現(xiàn)象而不是統(tǒng)一現(xiàn)象,大爆炸宇宙模型強(qiáng)調(diào)物質(zhì)存在年齡作為本學(xué)說的一個(gè)支持理由實(shí)際上是把宇宙的這一分別現(xiàn)象視為本模型的專有特性，這顯然是理由不公的,。 第二,，人們以各種方法對(duì)不同的宇宙區(qū)域測(cè)定的宇宙物質(zhì)年齡都沒有相同的時(shí)間結(jié)果，例如地球與太陽的年齡,，太陽與其它恒星的年齡,，恒星與恒星的年齡，星系與星系的年齡都不盡相同,，并且差異很大,，一些遙遠(yuǎn)星系的年齡已被人們認(rèn)為達(dá)到了150億年以上，而地球年齡只有45億年左右,。顯然,，像這樣參差不齊的物質(zhì)年齡根本不能說明宇宙有統(tǒng)一的生存時(shí)間，更不能說明宇宙是起源于一點(diǎn)和一次大爆炸而來的,，充其量也只能說明宇宙物質(zhì)存在不同結(jié)構(gòu)形式和不同階段的年齡。大爆炸宇宙論又認(rèn)為,，宇宙年齡是范圍年齡,，人們通過多種方法測(cè)算的宇宙年齡將被控制在120億至200億年之間的范圍之內(nèi)，所有的宇宙物質(zhì)年齡都沒有超越這個(gè)范圍,，這就是宇宙統(tǒng)一范圍年齡的思想,。但這個(gè)統(tǒng)一范圍年齡的上限實(shí)際上是由哈勃常數(shù)的計(jì)算結(jié)果確定的，而哈勃常數(shù)己被我們?cè)谏掀恼轮凶C明是與大爆炸宇宙無關(guān)的,，這個(gè)線性代數(shù)根本不能正確反映和計(jì)算多種宇宙物質(zhì)的年齡,，因此人們用宇宙物質(zhì)存在年齡來作為證明大爆炸宇宙存在的依據(jù)，反過又用大爆炸宇宙理論的哈勃常數(shù)來計(jì)算宇宙年齡,，這本身就存在自我證明的邏輯問題,。 〈三〉、關(guān)于宇宙星系光譜線紅移的現(xiàn)象 大爆炸宇宙學(xué)說的一個(gè)最重要依據(jù)是星系的光譜線普遍存在紅移現(xiàn)象,并且離我們逾遠(yuǎn)的星系光譜紅移逾大,，大爆炸宇宙論者認(rèn)為這是星系在遠(yuǎn)離地球和宇宙在膨脹,。大爆炸宇宙論者所以得出這樣的結(jié)論，其理由有兩個(gè)：一是得到聲波傳播的多普勒效應(yīng)原理的啟示,；二是恒星或星系的光譜線存在紅移和藍(lán)移的兩種現(xiàn)象——這是多普勒效應(yīng)在恒星和星系光譜線上的反映,，即是恒星和星系遠(yuǎn)離或靠近地球的兩種可能性表現(xiàn)。 從傳統(tǒng)物理學(xué)的理論觀點(diǎn)上看,，我們對(duì)人們把聲波傳播的多普勒效應(yīng)原理用來解釋光波傳播的光譜線紅移或藍(lán)移(即波長變長或變短)現(xiàn)象并無異議的,，因?yàn)樗胁ǖ膫鞑シ绞胶驮矶伎赡苁腔鞠嗨频模热宦曉催h(yuǎn)離或靠近觀測(cè)者時(shí)聲波波長會(huì)發(fā)生變長或變短的現(xiàn)象,，同樣道理,，當(dāng)光源遠(yuǎn)離或靠近觀測(cè)者時(shí)光波波長也應(yīng)該會(huì)發(fā)生變長或變短的現(xiàn)象,。但我們又認(rèn)為，在恒星和星系光譜線紅移的問題上,，多普勒效應(yīng)的引用和解釋是有限的而并非是無限的,，這也就是說恒星或星系的光譜線紅移并不全部代表它們退行遠(yuǎn)離地球，退行遠(yuǎn)離地球可能只是引起光譜線紅移的一種原因,，而不是唯一原因,，因此，人們把聲波波長變長的多普勒效應(yīng)用到解釋星系光譜線紅移(波長變長)的問題上,，即把星系光譜線紅移的現(xiàn)象完全歸結(jié)于多普勒效應(yīng),，或等效于哈勃常數(shù)的線性關(guān)系，我們認(rèn)為是不全面的和不夠準(zhǔn)確的,。 對(duì)于宇宙在膨脹,、星系在退行遠(yuǎn)離的觀點(diǎn)我們非常支持，但這一觀點(diǎn)也還是含糊不清的,。我們后面的理論研究結(jié)果表明,，宇宙星系物質(zhì)確實(shí)在膨脹和退行遠(yuǎn)離，而且是在相對(duì)一個(gè)宇宙中心的膨脹和退行遠(yuǎn)離,！但宇宙的膨脹不是線性的,，而是旋轉(zhuǎn)離心曲線的（請(qǐng)見第三篇文章），盡管大爆炸宇宙模型有很驚人偉大的發(fā)現(xiàn),，如宇宙的膨脹和相對(duì)一個(gè)宇宙中心的膨脹,，這些都是宇宙學(xué)中非常重大的發(fā)現(xiàn)！然而遺憾的是,，盡管大爆炸宇宙模型認(rèn)為宇宙始于一點(diǎn)的設(shè)想是可取的,，但一開始就把宇宙生成的方式搞錯(cuò)了，錯(cuò)就錯(cuò)在爆炸二字,，這爆炸二字決定了宇宙必須始于一次性產(chǎn)生,，這一次性的宇宙形成方式就導(dǎo)致了一系列不能解決的宇宙問題，例如能量和質(zhì)量的奇點(diǎn)與相對(duì)靜止的問題,、宇宙與星系的年齡矛盾問題,、大爆炸星系的直線膨脹運(yùn)動(dòng)與實(shí)際星系的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的矛盾問題，星系物質(zhì)以及分離速度大區(qū)間大范圍的分布現(xiàn)象與大爆炸宇宙不相符的問題,，等等,，也正因?yàn)槿绱耍覀冊(cè)谇懊婧秃竺娴恼撌鲋幸捕伎陀^地評(píng)價(jià),，大爆炸宇宙模型是失敗的也是有重要貢獻(xiàn)價(jià)值的模型,！當(dāng)然也是與成功擦邊而過的模型！有關(guān)論述請(qǐng)讀者詳讀第三篇文章。 我們支持宇宙在膨脹星系在退行遠(yuǎn)離以及支持宇宙始于一個(gè)中心的觀點(diǎn),，但我們反對(duì)把星系光譜紅移的原因全部歸結(jié)為星系退行遠(yuǎn)離的說法,。因?yàn)閷?dǎo)致光譜紅移的原因至少有幾個(gè)： 第一是星系離地球極其遙遠(yuǎn)，我們將在本文第二章節(jié)中證明,，離我們最近的星系其距離都超過8億光年,，那些更遠(yuǎn)的星系距離將達(dá)百億甚至千億光年、光波在如此遙遠(yuǎn)的路程和漫長的時(shí)間中傳遞,，其能量不斷被擴(kuò)散和削弱,，最后光波衰變是可能的； 第二是光在遙遠(yuǎn)的傳遞路途上不斷受到各種星系的作用和影響,，消耗和吸收大量的原光波能量,，而且其它光輻射波的干擾，也都是原光波改變的原因,；第三是最嚴(yán)重的原因,，即發(fā)光恒星和星系以及星系團(tuán)等高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)掃射,，掃射邊緣線速度達(dá)到數(shù)百倍光速,！使得遙遠(yuǎn)的光線發(fā)生非常嚴(yán)重的彎曲，極大地拉長了傳遞光波波長,，所以那些遙遠(yuǎn)星系的光譜紅移已觀測(cè)達(dá)到數(shù)倍光速,，其主要原因就是星系光線的旋轉(zhuǎn)掃射產(chǎn)生了嚴(yán)重的光線彎曲，這種旋轉(zhuǎn)掃射拉長光波波長的原因比星系退行遠(yuǎn)離拉長光波波長的原因更嚴(yán)重,！而且逾遠(yuǎn)的星系逾嚴(yán)重； 第四才是人們所說的星系退行遠(yuǎn)離產(chǎn)生的多普勒效應(yīng),，使光波長變長,。 以上都是光波波長變長即光譜線紅移的原因，由于光波(或光子)能量的衰變要達(dá)到光波波長明顯變長的臨界值過程極其漫長,，以至于人們?cè)诤艽蟮木嚯x范圍內(nèi)不易發(fā)現(xiàn)甚至根本就無能發(fā)現(xiàn)光波衰變的原因和效果,，因此長期以來人們?cè)诘厍虻奈锢韺?shí)驗(yàn)中一直都以為光波傳播是不須考慮衰變的，這一觀點(diǎn)對(duì)于遙遠(yuǎn)的宇宙星系來說肯定不成立,！ 更多的具體論證我們將在第三篇文章《宇宙的共性與極場(chǎng)旋轉(zhuǎn)宇宙模型》中詳細(xì)向讀者介紹,。 〈四〉、關(guān)于微波背景輻射 |
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