关于人类对宇宙认识过程中的几点浅见

时间:2019-09-25 10:30:01 来源:莱荷时尚网 当前位置:哲想开元电子棋牌_拉斯维加斯开元棋牌_ky开元棋牌平台 > 中超 > 手机阅读

               作者:彭晓韬

自从盘古开天地以来,人类对自己所生存的地球及其所在的太阳系、银河系等,就有一个从近到远、从模糊到清晰、不断更新、不断否定的认识过程。从天圆地方到地圆天无边;从太阳绕地球转到地球绕太阳转;从地球是宇宙的中心到太阳是宇宙的中心,进而太阳仅是银河系中上千亿颗恒星中一颗很普通的恒星;从物体越重自由落体速度越快到下降速度相同;从光速无限到光速度有限;从牛顿时空观到爱因斯坦时空观;从宇宙无限到宇宙太爆炸等,不一枚举。由此可以得出一个明确的结论:我们对宇宙的认识是在不断升华的。因此,我们现在对宇宙的认识可能也只是真实宇宙的某种片段而已,某些认识可能与真实的宇宙并不相同,很可能是歪曲了。因此,我们对目前流行的宇宙观提出不同的观点也是完全可以接受的。

一、关于目前流行的宇宙观的矛盾

1、本人在《检验相对论的最佳途径——直接测量光速》一文中已经对相对论阐述了不同看法。对此有兴趣的可在网上查阅。在此不再赘述。

2、相对论的基石——光速不变原理与宇宙大爆炸假说相互矛盾:按照相对论假设(没有这个假设也就没有相对论),光速恒定不变且为宇宙中不可愈越的速度;而宇宙大爆炸理论必须要求目前所观测到(也应该包括未观测到)的全部宇宙质量集中在一个很小的“区域”(可称为“宇宙原点”,因为如果真的是由这样一次大爆炸才产生了我们现在的宇宙的话,按照我们现在所认识到的:爆炸过程中也应该遵循动量守恒,因此该爆炸点总是整个宇宙的动量对称中心点,除非该次爆炸不是由内部原因所诱发,而是由外部因素所诱发)。那么大爆炸前的这个小区域内的万有引力场强度应该比目前探测到的任何黑洞或星系核心的不知应该强大多少倍。因此,按照相对论的观点,没有超过光速的初速度(甚至应该比光速大很多倍才行),任何物质包括光或电磁波都不可能脱离这个区域,即使产生了爆炸也不可能有今天的宇宙出现。

3、最近公布的哈勃望远镜拍摄到的几十至上百亿光年外的遥远星系照片显示:几十甚至上百亿年以前的星系与目前银河系及其附近的星系并没有多大的差别。如果真如大爆炸理论所说:宇宙从诞生至今仅100~200亿年,那么数十甚至百亿年前的宇宙与目前的宇宙应该有较大的差异。

4、从人类认识宇宙的过程看,宇宙不应该是目前所流行的大爆炸景象。人类最先认为宇宙中其它天体是绕地球转,后来认为是绕太阳转,继而是绕银河系中心转,最后变成了四散而逃的景象。这最后的景象似乎很显眼,也很不合情理。不仅是因为大爆炸可能无法获得如此巨大的初动量,而且打破了天体都是绕质心旋转的普遍规律性(从哈勃望远镜拍到的数十亿、甚至上百亿光年外的河外星系都遵循着这一规律,且与距我们银河系附近的星系没有两样)。因此,为什么不是我们的银河系和其周围的星系共同组成一个更大的、绕某一质心作旋转运动呢?也就是说,是否存在一个由许许多多的星系组成的、更宏伟的天体系统呢?这岂不是一个更合理、更美妙的景象吗。

二、我的宇宙观

从人类认识宇宙的过程中,我们可以得出很多有价值的东西。首先认识的过程是一个不断否定、不断升华的过程;其次某一自然现象或观测结果,可能存在多种解释途径。如人们日常观测到石头比羽毛的自由落体速度大,因此很自然地就得出了“越重下落速度越快”的结论;又如人们日常都观测到太阳和宇宙中其它天体都在由东向西飞过头顶,因此得出了“太阳和其它天体都绕地球转,地球是宇宙的中心”的结论。接着否定了“地球中心说”的“太阳中心说”也是经过了大量天文观测所得出的结论,但它又被后来的更进一步的观测结果所否定。由此可见,人类认识宇宙的过程是一个曲折的过程。其中最明显的特点是:我们认识宇宙的过程是一个以偏概全的过程,就像四个瞎子摸象的寓言中所说的那样。我们在此过程中,忽略了一个很重要的问题——每一种现象或一项所谓精确的观测结果可能有一种以上的解释方法。而宇宙的本质只有一个,只有排除了所有其他的可能性后,剩下来的才是真相。就像前面所提到的自由落体问题,当排除了大气对落体的影响后,才是事情的真相。

沿着相同的思路,我们可以来分析催生相对论和宇宙大爆炸两种目前最广泛被认同的理论的试验——迈克耳逊—莫雷试验与多普勒红移。这两大理论的前者相对论是为了解释迈克耳逊—莫雷试验的;后者是为了解释河外星系普遍存在的多普勒红移的。但很巧合的是:这两大理论有一个几乎相同的假设(只是前者为直接假设,而后者为隐含而已)——电磁波或者光波的速度或频率在宇宙中无论传播多远的距离都是恒定不变的。但我们知道,光波在不同介质中的速度是不相同的,频率也同样会发生变化。最近有不少关于星系间存在大量暗物质或称为暗能量的东西,难道这些物质和能量不与光波发生作用吗?如果发生作用,光波就会降低速度和频率。想象一下,如果光波在宇宙这样的大尺度中传播而不会发生能量损失,则如果大爆炸理论是正确的话,从宇宙诞生至今的所有光波(包括最初大爆炸时期所产生的所有电磁波在内)在有限的、逐渐变大的宇宙中不断地往返传播,而宇宙的膨胀速度应该远小于光速。因此,宇宙的亮度应该不会像目前这样暗淡无光的。

关于相对论的有关问题在本人的《检验相对论的最佳途径——直接测量光速》一文中已经有较详细的叙述,在此不多作讨论。

下面重点探讨宇宙大爆炸说的有关问题。宇宙大爆炸说是一个纯粹为了解释河外星系的多普勒红移量与星系离地球的距离成正比例的问题而产生的。但我们难道没有其他方法可以解释此现象吗?我个人认为是有的,而且比宇宙大爆炸说可能更合情理一些。比如由于宇宙间、特别是星系间大量存在的暗物质使光(电磁波)的频率与其传播的距离成正比例衰减,则波长相应地变长。因此,也同样出现红移量与距离成正比例变化的规律。从最近发表的哈勃望远镜拍摄到的数十亿、甚至是百亿以上光年外的星系照片分析:数十亿甚至上百亿年前的河外星系与目前我们的银河系及其附近的星系并无二至。因此,如果说宇宙大爆炸说成立,而且宇宙的年龄仅一百多亿年的话,那么宇宙最初的状态与目前的状态的差别不是太小了吗。另外目前观察到的星系中不断产生新的恒星以及星系相互碰撞等现象,对于大爆炸说而言不知是如何解释的。

最近出现的有关宇宙间暗物质的作用与万有引力正好相反,是排斥力且在不断增强。如果真是如此,则这种排斥力也应该与万有引力一样与光(电磁波)发生作用。由于引力会使光(电磁波)产生引力光移,那么暗物质应该使光发生蓝移才对。既然暗物质能使星系相互远离,因此其作用应该大于万有引力作用才对。因此我们在地球上是不可能观测到万有引力的红移,而应该观测到暗物质的蓝移才对。

综上所述,宇宙最可能、最合理、最符合逻辑的模型是:从微观的电子围绕原子核转、到月球围绕地球转、地球及其它行星围绕太阳转、太阳围绕银河系中心转、银河围绕本星系转、本星系围绕……。因为,从我们人类目前所观测的宇宙范围来看,任何星球、星系都是旋转结构,都是为了克服万有引力或电磁力、保持一种长期稳定的结构状态所必须的。因此,没有理由相信星系相互间发生远离运动(如果真发生这种运动,也就不会有星系间相互碰撞之事发生)。我个人认为:目前所观测到的河外星系的红移应该大部分是由宇宙中大量存在的星际间物质的衰减所引起,多普勒效应是次要的。我们应该反过来进行设想,宇宙间绝大部分星系间不存在远离运动和相聚作用,都在沿着各自的轨迹进行旋转运动。我们可以利用所测得的红移数据,反过来推算宇宙星际间物质的密度和对天文观测的影响。

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