正確的紅移理論與宇宙演化

谷中先 平春煥 周廣通 周景波

(河南省滎陽(yáng)市畜牧局，河南 滎陽(yáng) 450100)

1 正確的光折射理論

光的折射同其他物質(zhì)在力的作用下改變運(yùn)動(dòng)方向和速度類似，是光和物質(zhì)間的斥、引力相互作用使光的運(yùn)動(dòng)方向和速度發(fā)生改變。

1.1 光和透明體間的斥力作用

光和透明體間的斥力作用是一種“動(dòng)斥力”(由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的斥力)作用。磁體射入閉合的電磁線圈，磁體和閉合的電磁線圈間就有一種“動(dòng)斥力”作用;光是一種電磁波，原子核周?chē)锌梢赃\(yùn)動(dòng)的電子，光射向原子時(shí)他們間也產(chǎn)生“動(dòng)斥力”作用。原子是以全方位和光發(fā)生相互斥力作用，無(wú)論光以何種角度射入透明體都會(huì)付出同樣大小的入射功，使光原來(lái)的速度僅剩下V余，如圖一所示。長(zhǎng)方體示透明體，AOB折線示光

的運(yùn)動(dòng)路線。光在真空中以平行于界面的方向射向透明體，在正折射情況下光和透明體間相互斥力作用僅僅使入射光的速度減少至光的余速度，并不改變光的運(yùn)動(dòng)方向，設(shè)光的入射角為α，光剩余的速度V余與平行于界面的速度Vs的關(guān)系是:

圖一

圖二

1.2 光和界面間相互引力作用

光和界面間的相互引力，如圖二所示。該圖是約放大50倍的示意圖，OC線距離界面設(shè)為h=10-4米。圖一和圖二中的入射光都是平行光，入射光只有平行于界面的速度，沒(méi)有垂直于界面運(yùn)動(dòng)的速度，光在介質(zhì)中垂直于界面的速度Vh是由光和透明體間的相互引力作用產(chǎn)生的。設(shè)光和透明體間的相互引力作用產(chǎn)生的平均加速度為a，則:

1.3 光在介質(zhì)中的速度V

光在介質(zhì)中速度是光在介質(zhì)中平行于界面和垂直于界面的速度的矢量和。

通過(guò)以上①②③計(jì)算式可以非常方便、精確地求出光折射過(guò)程中的任何值。

2 正確的紅移理論

紅移光是向我們運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)發(fā)出或反射的光，是高速光，速度為C紅。紅移光與正常光的折射現(xiàn)象具有相同的力學(xué)道理，僅是高速的紅移光運(yùn)動(dòng)方向和速度改變相對(duì)較少。

2.1 紅移光和透明體間的斥力作用

紅移光和透明體間的斥力與正常光和透明體間斥力大小完全相同，如圖三所示。設(shè)透明體的折射率為n，紅移光的折射率為N，紅移光的入射角為α，紅移光在介質(zhì)中的余速度為V余紅，紅移光在介質(zhì)中平行于界面的速度為VS紅:

2.2 紅移光和透明體間的引力作用

紅移光和界面間的引力大小與正常光和界面間的完全相同。紅移光在介質(zhì)中垂直于界面的速度為Vh紅:

2.3 求紅移光在介質(zhì)中的速度

紅移光在介質(zhì)中平行于界面和垂直于界面的速度的矢量和等于紅移光在介質(zhì)中速度V紅:

用④⑤⑥式可以求出紅移光折射的各種值。

2.4 日面光從中心到邊緣紅移幅度逐漸減小

因?yàn)槲覀兘邮苋彰嬷行墓膺\(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)的引力方向成180度角，運(yùn)動(dòng)速度減少較多;日面邊緣光運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)引力角不是180度，運(yùn)動(dòng)速度降低較少，所以日面邊緣光的紅移幅度大于日面中心光。

2.5 太陽(yáng)東西兩邊緣光不同紅移值

因?yàn)樘?yáng)自傳使東邊緣光速比西邊緣光速高約4km/s，所以太陽(yáng)東邊緣光紅移幅度大于西邊緣光紅移幅度。

3 宇宙演化簡(jiǎn)述

宇宙演化是彼物質(zhì)與其他所有物質(zhì)相互作用使其運(yùn)動(dòng)方向和速度發(fā)生有規(guī)律變化。物質(zhì)彼此間距宏觀時(shí)，引力作用大于斥力，使他們間距逐漸縮近至微觀;物質(zhì)彼此間距微觀時(shí)斥力作用大于引力，物質(zhì)彼此具備分開(kāi)的條件，天體外層物質(zhì)壓力致內(nèi)層物質(zhì)彼此間距更短、斥力更大、分開(kāi)時(shí)速度更高。

3.1 初級(jí)天體演化

初級(jí)天體占據(jù)的空間范圍特大于現(xiàn)在的總星系，占據(jù)不規(guī)則球形空間半徑約百億億光年，并擁有這個(gè)空間中所有接近“同速同向”的物質(zhì)。初級(jí)天體演化的物質(zhì)是以來(lái)自宇宙各處運(yùn)動(dòng)方向和速度基本相同的最基本的物質(zhì)粒子、中微子、光子等物質(zhì)為主，也包括其間的運(yùn)動(dòng)方向和速度基本相同的總星系、星系、恒星、行星、塵埃等極少量物質(zhì)。由于初級(jí)天體內(nèi)的物質(zhì)開(kāi)始時(shí)基本上處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，在所有物質(zhì)的共同引力作用下開(kāi)始向總中心或分中心運(yùn)動(dòng)，并隨著時(shí)間的推移，物質(zhì)向心運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快，進(jìn)入中心的物質(zhì)越來(lái)越多，一方面使中心體質(zhì)量越來(lái)越大，另一方面中心體內(nèi)又有部分物質(zhì)間的距離達(dá)到微觀或超微觀距離狀態(tài)而使他們重返宇宙其他區(qū)域使中心體的質(zhì)量減少，由于進(jìn)入中心體的物質(zhì)遠(yuǎn)大于離開(kāi)的物質(zhì)，中心體的質(zhì)量在持續(xù)增加階段。隨著初級(jí)天體內(nèi)物質(zhì)向中心運(yùn)動(dòng)，雖然使中心體質(zhì)量增加，但初級(jí)天體物質(zhì)總量減少，初級(jí)天體占據(jù)的實(shí)際空間逐漸縮小，終有一天演化為像我們總星系這樣的天體...

3.2 總星系的演化

總星系處在天體演化的鼎盛時(shí)期，他即比早期天體演化要?jiǎng)×业枚?，他又比后期天體演化壯觀得多。在總星系內(nèi)，天體演化初始階段特征性物質(zhì)極少，不同時(shí)期天體演化物質(zhì)占絕大部分，物質(zhì)的存在形式有各種發(fā)展階段的星系、恒星、行星及行星的碎片、塵埃及其他粒子等，這說(shuō)明總星系是由早期天體演化而來(lái)。

總星系內(nèi)物質(zhì)發(fā)射或反射的光絕大部分都有紅移現(xiàn)象，表明物質(zhì)彼此之間做相互接近運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)在向一起聚集?？傂窍凳且活w形成中的天體，他遠(yuǎn)未將他的物質(zhì)容納到一起，其內(nèi)部所有物質(zhì)在他們共同引力作用下向一起聚集，本應(yīng)該在日后的某一天聚集到一起成為一顆超級(jí)天體，但是，在總星系漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，即有物質(zhì)進(jìn)入總星系核心區(qū)域增加總星系核的質(zhì)量，也有部分物質(zhì)間的距離達(dá)到微觀或超微觀距離而重返宇宙其他區(qū)域使總星系核的質(zhì)量減少?？傂窍滴镔|(zhì)在斥、引力作用下加速度向中心運(yùn)動(dòng)使總星系占據(jù)的空間逐漸縮小，總星系向外發(fā)射物質(zhì)使其質(zhì)量逐漸減少，終有一天他擁有的物質(zhì)總量和占據(jù)的實(shí)際空間會(huì)像個(gè)星系...力的作用還會(huì)與其周?chē)械奶祗w一個(gè)個(gè)的合并為一顆新的天體一起演化。

3.3 星系的演化

星系是天體演化后期階段，星系的大部分物質(zhì)已進(jìn)入星系核，特別是透鏡類星系、銀河系等星系的低緯度方向上的物質(zhì)大部分進(jìn)入星系核，高緯度方向上的物質(zhì)絕大部分已進(jìn)入星系核，兩級(jí)方向上的物質(zhì)基本上已全部進(jìn)入星系核。星系核內(nèi)的大部分物質(zhì)做斥力運(yùn)動(dòng)或被壓迫運(yùn)動(dòng)及自旋運(yùn)動(dòng);核外物質(zhì)在與星系內(nèi)物質(zhì)的引力下繞星系核運(yùn)動(dòng)或繞核作螺線運(yùn)動(dòng)。隨著進(jìn)入星系核的物質(zhì)越來(lái)越少，離開(kāi)星系核的物質(zhì)相對(duì)增多，星系在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中巨大的瘦身，擁有的物質(zhì)總量越來(lái)越少，占據(jù)的空間范圍越來(lái)越小，逐漸演化為得像顆恒星...星系也有可能和周?chē)男窍岛喜橐粋€(gè)新的星系或進(jìn)入其他天體系統(tǒng)，成為其他天體系統(tǒng)的一部分。

3.4 恒星的演化

恒星由星系演化而來(lái)，是星系演化的繼續(xù)。星系合并完鄰近天體，幾乎容納完自己范圍內(nèi)物質(zhì)，帶著部分未發(fā)送完的物質(zhì)和低緯度上的恒星、行星等物質(zhì)進(jìn)入恒星演化階段。恒星物質(zhì)組成的結(jié)構(gòu):恒星物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其早期的天體中心體結(jié)構(gòu)相似，最外層由“基本粒子”、分子、輕核原子等輕物質(zhì)組成;次外層是由較重的物質(zhì)、重核原子，核子等組成;次內(nèi)層由壓碎的核子、中微子、光子等組成;內(nèi)層是由最基本的物質(zhì)粒子組成，他們以很近的距離、以很大斥力抗衡外部物質(zhì)的壓力。恒星的歸宿:恒星獨(dú)立演化是恒星對(duì)外層物質(zhì)的引力作用使其內(nèi)層物質(zhì)間的距離縮小，內(nèi)層基本物質(zhì)粒子彼此間斥力作用產(chǎn)生的速度使其達(dá)到能夠離開(kāi)恒星或進(jìn)入宇宙其他區(qū)域。恒星內(nèi)能夠離開(kāi)的物質(zhì)基本上離開(kāi)后就演化成行星。恒星若受到臨近的天體間強(qiáng)大引力作用有可能進(jìn)入其他早期的天體、星系等內(nèi);恒星也有可能與其他恒星在相互引力作用下合并后繼續(xù)演化。

3.5 行星的演化

行星是天體演化的終極精品，行星的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)和恒星類似，僅是最內(nèi)層物質(zhì)較少，能夠發(fā)射物質(zhì)的量極少或發(fā)射不出去，使行星的體型和質(zhì)量長(zhǎng)期保持基本不變。其歸宿大多情況下是進(jìn)入其他恒星等早期的天體中。