回答互联网上几个 宇宙学问题

近期在百度上出現一些宇宙学方面的文章,我阅读过后,发現了一些问题,当即发表了一些评论。現在把一些评论归纳为下述三个方面的问题,汇集成文,献给读者。

三个问题包括:
1,所谓空间膨胀或宇宙膨胀。
2,遥远的星光是在”一瞬间传到地球上来的吗?
3,遥远的星系是早期宇宙的星系吗?

一,所谓空间膨胀或宇宙膨胀。

在红移发現后,物理界提出了宇宙膨胀的概念。专家们认为整个宇宙像气泡一样,或者说像发面包一样膨胀,又称空间膨胀。甚至认为这种膨胀速度超过了光速。
爱因斯坦模糊了宇宙的概念,把空间和物质混为一堂。他认为不存在空虚空间这种东西,即不存在没有场的空间。空间一一时间本身没有要求存在的权利,它只是场的一种结构性质。
牛顿力学則将空间和物质区分开来。认为绝对的、靜态的空间客覌存在,(谁也否定不了)。引力场和电磁场只是物质的延伸,它们占据了一定的空间位置,但它们不是空间。
不同于物理界所谓的空间膨胀理论,牛顿力学认为:空间是靜态的,不会变化,当然也就不会膨胀。宇宙膨胀只是空间的所有物质在靜态空间中由爆炸点朝外扩散。这种扩散速度也不会超过光速。
空间膨胀和星体扩散,是两种截然不同的概念,显然空间膨胀的概念是错误的。
银河系内有众多的星系,它们一起朝同一个方向飞奔,但它们内部相互之间的位置却比较稳定。如果是空间膨胀,它内部尺寸应该扩大,整个星系应该均衝地朝四周扩散,而不是整个星系朝一个方向运动。
整个宇宙空间不会膨胀,银河系所在的空间也没有膨胀,是整个银河系在靜态空间中高速飞奔。

二, 遥远的星光是在”一瞬间”传到地球的吗?

狭义相对论认为:物体的运动速度较快时,时钟将会变慢。当达到光速时,时间会停止。这种現象称为动钟变缓,或时间膨胀。
他们认为不管距离多远,从遥远的星系发过来的光都是”一瞬间”(时间为零)传到地球上来的。
这是十分荒谬的。一束光在路上走了一亿年,他们说是一瞬间。走了十亿年,也还是一瞬间。如果再追问下去,他们会说,我们在地球上覌测时,光是走了一亿年。但是,如果是置身在这束光线上,你会感觉时间是靜止的,是在一瞬间到达地球的。他们认为光束上的时间同地球时间不一样。
牛顿力学认为时间标准是统一的。人们在地球上覌测到一束光线运行时间,同光束自身运行的时间是统一的。我们覌测到一束光在空间运行了一亿年,那这束光本身经历的时间也是一亿年,而不是”一瞬间”。
产生谱线红移的主要原因是光子(光波)在传输过程中能量的自然衰减。这种能量的衰减,也就是光子的衰老。这种衰老随光束传输的距离(传输时间)增加而增加。
这种衰老可以由它的红移值检测出来。一亿年前的光有其一亿年光对应的红移值。十亿年前的光有其十亿年光对应的红移值。
红移显示,我们在地球上覌测到的光,已经不是当初发出的原始光,而是一束衰老了的光。这种衰老表明光束并非”一瞬间”到达地球的。一束光在路上跑了一亿年,它自身的衰老时间(,由红移显示)也是一亿年,二者是一致的。
谱线红移(光束衰老)证明了光束自身经历的时间,同外部观測到的运行时间是统一的。我们覌测到一束一亿年前的光,它的运行时间是一亿年,它自身衰老的时间也是一亿年。一束十亿年前的光,它的运行时间是十亿年,它自身衰老的时间也是十亿年。
时间的标准是统一的,不会因物体的运动速度而改变。光束如此,其他的运动体也如此。
从大爆炸开始,宇宙中的所有物质都有一个统一时间。如果大爆炸发生在138亿年前,那么宇宙中所有物质的年龄都是138亿年。不会说有些物质经历的是130亿年,有些物质经历的是150亿年。

三,遥远的星系是早期宇宙的星系吗?

詹姆斯.韦伯太空望远镜的成功发射,极大的提高人类的視野。该望远镜观測到红移值达13.2的遥远星系,距离地球约135亿光年。但是出乎天文学家的意外,该星系过于”成熟”,不像专家预估的早期星系。
他们认为宇宙大爆炸时间为138亿年,星光传输时间为135亿年,该星系应该是大爆炸后了3亿年左右的星系,即早期宇宙的星系。但根据星系形成演化的理论,早期宇宙的星系不可能如此”成熟”。天文学家无法解释这一观測结果。
于是有人提出了增加大爆炸时间的方法予以解释。认为宇宙年龄不是138亿年,而是260亿年。这样,韦伯望远镜覌测到的星系就不是早期宇宙的星系,而是中期宇宙的星系了。这种解释看似有道理,但依然是错误的。
二者的错误是:专家们计算星系年龄的方法错了。专家们认为:星系年龄(3亿年)=宇宙大爆炸时间(138亿年)一星光传输时间(135亿年)。这是错误的。
这是一种靜态的计算方法,即认为大爆炸后,星系未动,都留在爆炸点等待覌测。他们认为韦伯望远镜覌测到的正是这些留在原地未移动的星系。
实际上大爆炸后星体都高速远离了爆炸点。韦伯望远镜覌测到的是早己飞离了爆炸点的星系,并非留在爆炸点未动的早期宇宙的星系。
大爆炸后,星系朝外扩散,扩散形式很复杂。我们只能提出一个最简单的模型,即星系均衡扩散球状模型。假设以爆炸点为中心,各个方向的星系都以等速成球面形态朝外扩散。这时星系的覌测位置与扩散速度有关。祥细分析可参看本人的《宇宙学质疑一一评狹义相对论的时空观和哈勃定律》一书。感兴趣的网友在百度上输入”周君毅个人博客”可查阅祥情。
星系扩散的实际情况肯定复杂得多,不可能是等速均衡扩散的。我们还要根据观測情况,进行各种修正。但是,星系均衡扩散模型开启了星系由靜态研究到动态研究的转变,为天文研究打开了一扇崭新的窗口。

结语,
自引入爱因斯坦的相对论时空观后,宇宙学成了一鍋粥一一稀里糊涂,一片混乱。光速不变原理,空间膨胀,洛侖兹转换,动钟变缓,动尺缩短等全是拉圾。我们必须好好地疏理一下,去伪存真,重建牛顿力学时空观了。靜态的空间,扩散的星系,统一的时间,伽利略转换等才是真实的宇宙。

湖南工业大学 周君毅
2023年11月8日

关于周君毅

湖南工业大学退休教师
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