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宇宙红移现象印证了宇宙大爆炸理论,但无法解释星系聚集问题

时间:2023-09-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:或许持“宇宙大爆炸”观点的科学家,更愿意接受宇宙在膨胀的观点,因为能够观察的宇宙空间中的星系在大多数情况下都显现出光谱红移现象,且星系红移能印证“宇宙大爆炸”的观点。“宇宙大爆炸”理论在解释星系红移的同时,却不能解释星系为什么会相互聚集成星系群、星系团。由于低纬星系的公转周期长,公转线速度快造成高红移的假象。

宇宙红移现象印证了宇宙大爆炸理论,但无法解释星系聚集问题

1929年,埃德温·哈勃通过天文观测,发现遥远的星系正远离我们地球所在的银河系,它们的红移随着它们距离的增大而成正比的增加,即一个天体发射的光所显示的红移越大,该天体的距离越远,它的退行速度也越大,这一普遍规律被称为是哈勃定律。它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。红移定律认为整个宇宙是在不断地膨胀,这种膨胀是整个宇宙全空间的均匀膨胀,因此,在任何一点,观测者都会看到完全一样的膨胀,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系彼此间远离的速度越大。以此推论,仿佛星系之间不存在相互聚集,而是以相互远离为主,宇宙在膨胀。

宇宙在膨胀,这是红移定律给出的结论。宇宙为什么会膨胀是因为“宇宙大爆炸”。这就十分巧妙地运用宇宙膨胀的事实推出了大爆炸理论。“1950年前后,伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的爆炸不是始见于地球上发生的一个确定的点,然后向四周的空气传播开去的那种爆炸,而是一种在各处同时发生,从一开始就充满整个空间的大爆炸,爆炸中每一个粒子都离开其他粒子飞奔,这种爆炸可以理解为空间的急剧膨胀。‘整个空间’可以指的是整个无限的宇宙,或者指的是一个就像球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。”“有趣的是,由于万有引力的影响,巨大的星系往往会聚集在一起,成群出现,构成星系群或星系团,而且,星系的这种‘群居’习惯比恒星更甚。绝大部分星系(至少85%以上)都是出现在星系团的。当然,这样的‘部落’大小不一,包含的星系个数相差极为悬殊。小的只有十几个或几十个,也称为星系群,比如我们银河系所在的本星系群。多的可以有几千个,甚至上万个成员星系,比如后发星系团。像这样的大‘部落’一般都有一个或几个‘首领’——巨椭圆星系,它位于团中央,四周聚集着它的‘亲信’——椭圆星系或透镜星系,而旋涡系和不规则星系散布在更加外围的区域。通常,这些星系‘部落’在空间分布上也会三五成群,形成‘部落’,这就是所谓的超星系团。”(摘自上海网上天文台《天文学基础》)。

宇宙创生于大爆炸,而且至今还在继续膨胀,这是哈勃红移的天文观测被“宇宙大爆炸”理论利用所得的结论。然而,天文观测的另一事实是星系之间都在相互聚集成星系群或星系团。基于同样的天文观测,却有两个不同的甚至是相互矛盾的结果:一是星系之间在相互远离(膨胀),一是星系之间相互聚集(收缩)成星系群或星系团。这两种结果,究竟哪个是正确的呢?或许持“宇宙大爆炸”观点的科学家,更愿意接受宇宙在膨胀的观点,因为能够观察的宇宙空间中的星系在大多数情况下都显现出光谱红移现象,且星系红移能印证“宇宙大爆炸”的观点。“宇宙大爆炸”理论在解释星系红移的同时,却不能解释星系为什么会相互聚集成星系群、星系团。

宇宙是一有机整体,星系红移所反映的膨胀和星系相互聚集成星系群、星系团所反映的收缩并不是孤立的,它们之间存在着必然的联系。以自然外力观,宇宙空间能量场收缩和聚集的自然属性,是使天体之间相互聚集的自然外力,表现出宇宙收缩的一面;而天体个体能量之间的对抗和排斥的自然属性,是使天体之间相互远离的自然斥力,表现出宇宙膨胀的一面。膨胀与收缩是自然斥力与自然外力相互作用的结果,体现宇宙物质在相互质能转换过程中的永恒运动和演化。另外,在宇宙三维空间中天体物质是呈无限三等分的分布和存在,按此分布没有任何多余的“纯粹空间”等着某个天体携自身斥力场去占用。以广义物质观,宇宙是天体质量物质和能量物质构成的整体,所有天体斥力场的叠加即是满态状的自然外力场(能量场),而自然外力对天体的收缩和聚集,又促使天体之间相互斥力对抗、弹性拥挤。弹性拥挤的能量空间不是“纯粹空间”,没有“空隙”任由其他天体直线远离来填补。在自然外力作用下,所有天体都在特定的天体系统范围内相互斥力对抗、相互环绕或以螺旋渐进的方式横向运动,形成天体的“公转”和“自转”,而不是直线的相互远离而去。

那么,怎样解释许多星系呈现红移现象呢?站在太阳近日点观测,行星、彗星从近日点至远日点“公转”运动,可视为是膨胀(红移);行星、彗星从远日点轮回于近日点的“公转”运动,可视为是收缩(蓝移)。然而哈勃天文观测的取向,是以天体光谱的变化为依据。也许在实际观测中蓝移的天体不易被观测,而红移的天体则容易被观测,所以得出一个膨胀的单一性结论,而忽视真实存在的呈收缩的蓝移。

遥远的星系都在高速退行远离我们而去,实际是视向的错觉。如星系团高纬的星系和星系团低纬的星系在横向公转的过程中,星系团高纬的星系和星系团低纬的星系在纬度上的公转周长和公转速度都存在巨大差别,星系团高纬星系的公转周长短,公转线速度慢,而星系团低纬星系的公转周长长,公转线速度快。不论高纬的星系和低纬的星系的公转周长和公转速度有多大的差别,高纬和低纬的星系都在同一时间往复公转一周。由于低纬星系的公转周期长,公转线速度快造成高红移的假象。

各级天体为什么都是遵循同一方向运动呢?以自然外力理论,天体没有自我运动的属性,天体的运动是被动的,天体的运动是“力”作用的结果,即能量的作用,是能量推动众多天体朝着同一方向往复“公转”。由于遥远的星系遵循朝着同一方向的低纬高速“公转”,表现出星系的高红移现象,从视觉上感到星系都在以“同一方向”远离我们而去。(www.zuozong.com)

为便于理解或更形象地诠释星系的高红移现象,下面用四个不同级别的天体的运动现象类比诠释星系高红移退行的假象。

(1)地球极地在约24 h的一天里,极地的横向转动周长短,自转速度几乎为“零”。以钱德勒的极轴摆动解释,仅有弯弯曲曲的十几米的横向移动距离和缓慢的速度。然而地球赤道约在24 h的一天里,纬向(横向)转动的周长却有40 075.7 km,速度1 669.82 km/h。

(2)太阳系在自然外力作用下,太阳系的行星、彗星与太阳相互斥力对抗,形成行星、彗星围绕太阳左旋的横向“公转”和“自转”。如站在近日点观察,行星、彗星从近日点向远日点运动可视为远离我们而去的红移,但行星、彗星是围绕太阳椭圆斥力场作往复公转,从远日点至近日点可视为蓝移。

(3)受自然外力(背景场聚射流)作用,银河系内恒星、行星等均围绕银心左旋横向公转,形成银河系高纬凸起,低纬扁平的星系结构,这就使银河系高纬“极地”的恒星与处在银河系低纬“赤道”附近的恒星、行星存在横向公转周长和公转线速度差别。加之银河系恒星、行星都在围绕银心呈收缩状的螺旋渐进,从天文观测的光谱上都可以反映出红移现象。

(4)如后发星系团可以有几千个星系组成,组成的后发星系团大抵也是呈“球形”。后发星系团受自然外力(背景场聚射流)收缩、聚集作用,后发星系团里的星系左旋,或是右旋的围绕后发星系团中心横向“公转”,这就使后发星系团高纬“极地”的星系与后发星系团低纬“赤道”的星系的横向公转周长和横向公转的线速度存在极大差别,后发星系团低纬“赤道”星系的横向公转周长长,横向公转线速度快,通过天文观测表现出红移现象。

在地球上观测与地球迎面运动的天体,表现出蓝移;在地球上观测与地球背离运动的天体,则表现出红移。以自然外力的观点,在自然外力作用下,所有天体都会相互聚集成大小不一的天体系统,在天体系统中天体相互环绕或是围绕天体系统的中心往复“公转”“纬进极出”,所以蓝移和红移是相对的,而不是绝对的。哈勃红移所描述的仅是星系之间的相互远离,即宇宙的膨胀现象,而星系相互聚集成星系群、星系团则表现为自然外力作用下星系之间被靠拢,即宇宙的收缩现象。星系红移(膨胀)或蓝移(收缩)本质上是平权的,不是真正意义上的直线的相互远离。

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