作业帮宇宙红移 宇宙的尽头何在
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/02 17:40:21
宇宙红移 宇宙的尽头何在
宇宙红移 宇宙的尽头何在
宇宙红移 宇宙的尽头何在
现今有关宇宙红移(即遥远星系光谱产生向频率低端的移动)服从哈勃定律[1,2](Hubble Law)被广泛认为是由宇宙的膨胀—基于遥远星系退行速度的多普勒效应[3](Doppler Effect)所产生的.然而如果存在非多普勒效应引起的宇宙红移,我们现存的宇宙观将要发生变化.本文就是试图以一种波动传输的记忆模型说明非多普勒效应的宇宙红移的存在性.文中使用了光波在传输过程中的“维变**[4]”作用；这种作用使光波产生相位迟延,迟延的持续性产生等效的退行相速,从而产生了等效多普勒效应的频移效果.由于引起这种频移与星体的移动无关,没有光速的限制,其特性也与以往基于多普勒效应的宇宙红移有本质的不同.文中还指出光量子可以以指数的形式连续衰减.
问题的存在:
从哈勃定律的形式上看:v=Hd,v—星体退行速度,H--哈勃常数,d—星体距我们的距离.加之我们对多普勒效应的理解,我们很容易认同这一解释.并由此成为宇宙大爆炸（Big Bang）学说的一个重要依据.与此相矛盾的是近年来对遥远星系的测量宇宙似乎自从爆炸就没有停止过扩张,其扩张的速度反而越来越快；由此产生了多种解释；如暗物质的增加和引力的远程特性的变化等.在哈勃定律中的退行速度v常表达为:v=zc,z—红移,c—光速,z依照多普勒效应:z=(λ-λ0)/ λ0,λ0光源的波长,λ观察到的波长.直观的理解,当z=1时,即λ=2λ0,也就是在光从光源发出后的一个波长时间后,光源(在此是星体)也退行了λ0远,也即是这光源(星体)的退行速度为光速.并且据有关的报道z已有5.6的数值.这是以多普勒效应得出的哈勃定律不可理解的.当退行速度v接近光速,相对论效应明显加大,式v=zc中的 z将代之为z’=((1+z) 2-1)/((1+z) 2+1) [5].这时将存在新的问题:1.膨胀的速度以光速为限,造成以宇宙某点为中心的球壳型密度分布.这种分布至少在现在还没有被观测所证实.2.如以趋近光速的速度相对运动,其能量的巨大将超过对宇宙引力势能的估计,而后者还是宇宙膨胀学说的一个(反证)根据,趋近光速(或超过光速)的宇宙运动比起具有静态引力势的宇宙更难以理解.
但有一点事实是可信的,就是哈勃亲身观测的结果；v=Hd简单地说就是星系的光源退行速度正比于星系离我们的距离；那末,如果不是多普勒效应的结果,就应存在光在传输过程中的频率变化.由于本文的观点是远方的星体并不作宏观的退行,所以与以光速行驶的物体的相对论效应无关.
天文学对星体相对我们的距离的估计多基于测量星体的星等,而星等的计算基于光照强度随距离的平方成反比衰减的规律.同时我们使用星光的光谱确定星体发光的表面温度和探测宇宙的背景辐射；在这些分析中我们忽略了一个重要的因素,那就是光的量子性.光以其最小的能量单位E=hυ分别独立的以光速传输,那么它就没有衰减吗?这显然不符合情理!那么它又是如何衰减的呢?
简单的说,红移就是对应的星球逐渐远离我们的证据,也是宇宙大爆炸理论的证明.如果对应的星系正在靠近我们,它的辐射就向短波方向偏移,俗称蓝移,即移向蓝光方向的波长.靠近我们的速度越快,蓝移的幅度就越大.相反,如果星系正在远离我们,他的辐射就向长波方向偏移,也就是红移,即移向红光方向的波长.同样远离我们的速度越快,红移的幅度就越大.
在距一个通俗的例子,你在马路上行走,身边开过一辆鸣笛的救护车,当车越靠近你,笛声就越尖锐急促,而当救护车远离你时,笛声就会变得缓慢低沉.只不过是声波由于随着靠近你或远离你而朝着短波方向和长波方向所发生的变化,与光波的红移和蓝移是一个道理.
1.宇宙年龄是利用哈波长数推出来的，也就说，如果我们假设哈波长数是定值3.5.关于距离测量：首先利用统计学方法测量近距离星体的红移与距离关系（近
宇宙太辽阔，沉浸于宇宙中会慢慢迷失的，回头是岸，回到尘世的怀抱吧。
有尽头。膨胀的材料没有那么多。