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时间:2019-11-25
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1、对宇宙膨胀理论的一些疑点——哈勃定律的正确性导读:1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论[1],此后这一直是人们理解宇宙的基础。按照广义相对论,宁宙只能收缩或者膨胀,不可能稳定不变。科学家认为超新星爆炸时的“红移”现象说明,星系正离我们远去。光波的红移现象指的是:物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产牛变化。在20世纪20年代,世界上最人的天文望远镜投入使用之后,美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去。星系不光在离我们而去,彼此Z间也在相互远离,而口距离越远,逃离的速度就越
2、快一—这被称为哈勃定律(Hubble,slaw),他据此捉出宇宙止在膨胀的观点,并被大多数人接受。关键字:宁宙膨胀、红移、哈勃定律2011年诺贝尔物理学奖颁发给了美国加州大学伯克利分校的天体物理学家萨尔•波尔马特、美澳双重国籍的布莱恩•施密特以及美国科学家亚当•里斯,他们在超新星的研究中得出了“宇宙加速膨胀”的结论,揭示了宇宙的奥秘,是人类科学史上迈出的重要一步。[2]宇宙,它的未來是怎样的?它是开放的、闭合的还是平坦的?它会终于寒冰还是终于烈火?人们曾-•度认为,由于万有引力,宇宙是减速膨胀的,它最终会停止膨胀,然
3、后坍缩回来,这样宇宙的温度会越来越高,在炽热与挤压中终结。为了寻求宇宙的未来的答案,为了测量出宇宙膨胀的速度是如何变化的,科学家们尝试给遥远的恒星定位,并测量出它们的运动。科学家们选定了2型超新星[3]作为测量的宇宙标尺,这种b型超新星极其明亮,在其光度最高时会达到太阳光度的数十亿到上百亿倍,因此,我们可以观测到非常遥远的、宇宙尺度上的这种超新星的爆发,而口,他们的最大光度弥散较小。另外,la型超新星在爆炸Z后的最初三个星期内迅速增亮,直到随后的几个刀内才逐渐变暗,川科学家们还发现可以从它们的光变和光谱特征很好地确定
4、其最高光度,即使不同b型超新星的光度冇所不同,在进行改正后,所有la型超新星的光变111
5、线都非常一致。⑵因此,b型超新星是一个很好的探测宇宙尺度的标准光源。选定这个最佳宇宙标尺示,两个研究高红移超新星的团队和继形成,开始对宇宙膨胀进行系统的研究。他们研究计划的核心是寻找高红移的超新星,为了精确地确定出这些超新星的最高光度,他们还要在超新星达到最高光度之询就发现它们。他们选择了50到100个天区,每个天区中有近千个高红移的星系,在每刀农历月初对这些视场进行两天观测,3个星期后对同样天区再进行一次观测,并立即将两次所得
6、的儿十万个高红移星系的观测结果进行比较,如果发现任何一个星系的亮度冇变化,就立即对其进行后续观测。通过后续观测,科学家们可以从所得超新星候选体屮可靠地选出正常的3型超新星,同时得到准确测定其最高光度的光变数据。一年后,还要对超新星所在的星系进行测光,以保证能后准确地扣除星系而得到超新星的粹确的亮度。⑵在对许多b型超新星进行这样的观测后,科学家们得到了利用la型超新星作为标准光源而得出的哈勃图,并对此做了详尽的分析,两个团队不约而同地发现,他们发现的遥远的超新星,它们的星光似乎比预期的要暗。如果宇宙膨胀的速度是减慢的,
7、那超新星应该要显得更亮,事实上,它们却变得更ng-To因此,他们认为,今天的宇宙,并不是减速而是加速膨胀!但是我们小组研究讨论后却发现,无论宇宙的膨胀是加速还是减速,它的前提都是假设“宇宙正在膨胀”是成立的。而“宇宙膨胀”的理论,则又是建立在科学家们关于“红移”的解释是正确。从上述可知,科学家们对观测对象的选择,都是以“高红移”为指标。而我们知道,随著对宇宙观测的深入,“红移”现象并不是一个普遍存在的现象,或者这样说,天体的“红移特性”并不如一开始科学家们想彖的那么“安分”。那么,从一个并不是普遍存在的现象得出的结论
8、,是不是具有普适性和可推广性,这就很讣人怀疑。而且宇宙膨胀论的基础始终I羽绕着“哈勃定律”和“多普勒效应”,这就有点像一个倒三角的建筑,如果在不能确定其基础是否牢靠时,就兴冲冲的往上盖楼,其结果无疑是闭门造车,白娱自乐。有鉴于此,我们対“哈勃定律”和“多普勒效应”关于红移的解释进行了研究。发现前人早有质疑Z声。美国塞根博士指出:“现代宇宙学的儿乎全部,特别是膨胀宇宙论及宇宙人爆炸学说,都是以遥远的银河的红移是山它们远去的速度而牛成的这一想法为基础的。”[4]反对者针对宁宙膨胀论和人爆炸论的理论基础捉出了质疑,具结果是
9、,直接动摇了儿乎整个现代天文体系。首先我们要理解“红移”的概念。让太阳光照射三棱镜,得到红橙黄绿青蓝紫的彩带,我们谓Z“光谱”。后来发现,同种原子的光谱总是相同,于是光谱成为鉴别原子的重要依据,即原子的“指纹”。通过对A阳光的光谱分析,人们就知道了太阳上存在氢、钠、铁、钙等元索。对来自遥远太空屮的星系的光谱分析,发现其谱屮的七色光会向长波方向,
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