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“宇宙是加速膨胀的”这个说法正不正确,有什么理论依据?
自打有人类文明时,人类就开始仰望星空,并且开始思考许多终极的奥义。比如:宇宙到底是什么样子的?
客观地说,人类拿出第一个像样一点的科学理论就是:地心说。
很多人会认为地心说是伪科学。
实际上,这个观点是有问题的。
我们且不说地心说本身,我们单纯从高中学过的参照系的知识来看这个问题,其实地心说和后来的日心说区别并不大,只是选择的参考系不同而已。
客观地说,地心说是非常符合科学范式的。
在当时的观测技术下,地心说其实已经够用,它和许多观测现象是很吻合的。
不仅如此,地心说其实是一个套非常严密的理论体系。
而人类构造地心说足足花了600年左右的时间,从毕达哥拉斯一直到托勒密。
后来,到了欧洲的中世纪,哥白尼提出了日心说,哥白尼的日心说其实和托勒密的地心说比起来,精度度是差不多的,并没有多少超越。
但我们如今依然很提倡哥白尼的精神。
原因就在于哥白尼让那个时代的学者知道,地心说并非是绝对的权威,我们人类可以追求更好的理论体系。
于是,在第谷、伽利略、开普勒的努力之下,人类对于宇宙的理论更加深入。
后来,牛顿横空出世,提出了牛顿三定律和万有引力定律,统一了地球上和宇宙的物理学。
但是,万有引力让牛顿感到十分为难,为什么这么说呢?
我们知道,万有引力描述的是物质之间的引力,万物皆有引力。
那按照这个想法,宇宙应该在引力的作用下逐渐向中心聚拢,最后收缩到一个点上。
但事实上,我们并没有发现任何这方面的天文学现象。
因此,这就说明万有引力定律和现实发生了相互矛盾。
牛顿当时很纠结,他提出了一个解决办法,他认为宇宙应该是无限大的。
如果是这样的,宇宙就没有中心,或者说是处处都是中心,那么处处都会呈现引力的动态平衡,也就不会像中心聚拢了。
牛顿开始完美地解决了这个问题。
但实际上,很多学者是不服的。
比如,牛顿之后100年,有一位学者叫做奥伯斯。
他就提出,如果宇宙是无限大的,那么意味着宇宙中存在着无限多的恒星,我们知道恒星都会发生,那么无限多的恒星发光,就应该把地球的天空照亮,地球也就不应该会有黑夜了,这就打脸了牛顿的观点。
这也被称为奥伯斯佯谬。
我们还无法验证牛顿这种“宇宙无限大”的想法,但我们已经知道奥伯斯的这个想法也是有问题,首先,光传播也是有速度的,而不是瞬间的。
其次,宇宙是有年龄的。
基于这两点,就意味着并不是所有恒星发出的光都来得及到达地球。
到了近现代,爱因斯坦提出了大名鼎鼎的广义相对论。
在这个理论当中,有一个描述宇宙形态的方程,被称为引力场方程。
爱因斯坦就发现:引力场方程预示着宇宙正在膨胀。
不过,爱因斯坦一直坚信:宇宙是永恒的,也就是说,宇宙是不随着时间变化的。
于是,爱因斯坦在引力场方程中加了一个宇宙学常数,只要对宇宙学常数合理取值,就可以抵消宇宙的膨胀效应。
不过,爱因斯坦不久就迎来了打脸。
当时,有个天文学家叫哈勃。
他在观测银河系外的大部分星系时,他就发现,星系都在远离我们,而且是距离的逐渐变远,而且是越远,远离我们的速度越快。
如果这是天体在运动,那应该是应该是有的在靠近我们,有的在远离,而不是他观测到的现象。
于是,就有科学家提出,宇宙膨胀是符合哈勃的观测结果,而且也符合爱因斯坦的引力场方程的描述。
据说,当爱因斯坦得知哈勃的方向时,就表示给引力场方程添加一个宇宙学常数是他一生当中做过最后悔的一件事。
按照哈勃的发现,似乎宇宙学常数应该被请出引力场方程。
可万万没有想到,这件事情后来又发生了反转。
按照理论,宇宙大爆炸之后,宇宙发生剧烈的膨胀。
但是我们所处的是一个物质主导的宇宙,物质是体现出引力作用的。
因此,膨胀的速度会因为物质的引力,呈现出减速膨胀。
科学家也一直是这样的认为。
可是,就有科学家公布了他们观测Ia型超新星的结果,这个结果告诉我们,宇宙非但没有减速膨胀,相反,宇宙在加速膨胀。
那为什么宇宙会发生加速膨胀的呢?
科学家其实也没有完全搞懂,他们发现宇宙中存在着一种我们观测不到的物质,它可以提供与引力相反的作用:斥力。
它还和真空有关,当宇宙的空间越大,斥力的作用就越明显。
科学家把这种物质叫做:暗能量。
除了暗能量,科学家还发现另外一个种也是观测不到的物质:暗物质。
暗物质和物质一样,是提供引力的。
不过,根据目前的最新观测结果,我们知道暗能量占据了绝对的主导,占比远远超过暗物质和可见物质,这才使得宇宙加速膨胀。
为什么说宇宙大爆炸是谬论呢?
宇宙大爆炸理论不是谬论,虽然目前看来这还是一个假说而已。
这个理论认为我们的宇宙诞生于一场巨大的爆炸,暴涨始于一个奇点,然后宇宙急剧膨胀,直到今天宇宙也没有停止扩张。
早在爱因斯坦创立了相对论之后,他就发现引力场方程会带来一个动态的宇宙模型,可惜的是爱因斯坦一直以来都对宇宙不是永恒的这种说法嗤之以鼻,最后不得不想方设法给其方程加上一个宇宙常数,以确保宇宙是静态的。但是爱因斯坦晚年的时候却也承认,引入宇宙常数是他这一生犯过的最严重的错误,
所以爱因斯坦后来也明白了宇宙并不是永恒不变的。
实际上,早在1929年,美国的天文学家埃德温·哈勃就通过观察星系发现了宇宙中遥远的星系几乎都在远离地球,而且离得越远的离开地球的速度也就越快。
由于宇宙是各向同性的,所以无论距离我们多么远的地方,其星系的分布密度在大范围里是差不多的。
所以就可以引入一种说法:“宇宙是以地球为中心膨胀的。
”这种说法看起来是有问题的,因为我们不能确定地球就是宇宙的中心,但是在我们看来,宇宙的各个方向是没有区别的,所以把地球视为肉眼可见的宇宙中心并没有任何问题。
可是仔细想想如果宇宙真的是从一个奇点膨胀而来的,并且将地球视为膨胀中心的话,那么距离地球越远的星系其分布密度应该越来越低才行,但是事实并不是这样的,宇宙中的星系分布整体来看都是很均匀的。
这样一来,一个更加大胆的假设就出来了:在三维宇宙里不存在暴涨中心,我们的三维宇宙可以类比为一个气球的表面,在这个表面上,处处都是宇宙中心,物质的分布密度也不会有区别。
荒谬的宇宙膨胀论
1929年,美国天文学家哈勃,根据“所有星云都在彼此互相远离。
而且离得越远,离去的速度越快”这样一个天文观测结果。
得出结论认为:整个宇宙在不断膨胀,星系彼此之间的分离运动也是膨胀的一部份,而不是由于任何斥力的作用。
自此宇宙膨胀便成为了国际学术界的共识。
其中主流观点认为:宇宙就像是一个正在膨胀的气球,星系就是气球表面上的点,如果宇宙不断膨胀,气球表面的每个点就会不断向外膨胀,彼此离得越来越远,而且离得越远的点退行速度越快。
随着时间的发展,宇宙将一直膨胀下去。
最终走向灭亡。
后来许多天文书籍上都用了一个人在吹气球的插图,来形象地说明宇宙膨胀的理论。
但有些人也提出,除了这种“宇宙膨胀”理论外,难道就没有其它观点能够解释“所有星系都在彼此远离,而且离得越远退行速度越快”这一天文现象吗?难道我们的宇宙真的象气球?真的在膨胀?是上帝在吹这个气球?上帝觉得这很好玩吗?宇宙,我们这个气球,已经让上帝吹得这么大了。
但是,原来的宇宙,上帝还没有吹气球之前,又是怎样的呢? 按照宇宙膨胀论,各星系和其它天体因彼此高速远离而去。
宇宙物质将变得越来越稀疏,密度也越来越小,宇宙最终将变得“空空荡荡”。
所以、又有另一种理论认为:当宇宙膨胀,各星系之间的距离变得足够“巨大”时,就会有许多新的物质从“虚无”中被创造出来,以填补出现的“间隙”,维护宇宙物质的应有密度,他们甚至计算出新物质产生的速度。
都说西方人对科学的态度严谨认真一丝不苟,但看了许多“大爆炸宇宙”“及宇宙膨胀”方面的许多学术理论”。
发现简直就是“无中生有”,信口开河,拿科学当儿戏,不仅缺乏逻辑理论依据,违背自然规律,物质守恒定律在这里也变得毫无意义,而且上帝还在背后插了一手。
真是让人啼笑皆非,哭笑不得,不敢相信,难道这就是西方人所追求的科学吗? 那宇宙到底是否是在膨胀?其实这个问题非常简单。
宇宙的发展,实际就是生产物质元素气体尘埃,分子星云。
化生星群星子,增加星群星子数量,增大星群星子体量,逐渐由内向外扩展,形成扩大星系宇宙规模的过程。
宇宙膨胀;实际就是星群星系不断向外扩展,宇宙规模不断扩大的一种表现形式。
当我们太阳星群中的星子,银河系中的星群,及周围星系的体量不断增大,数量不断增多,规模不断扩大时。
自然会向外扩展,无形中拉大与其它星群星系之间的距离。
所以,我们无论从地球任何角度观察,看到的都是其它星群星系离我们越来越远,都会感觉宇宙像是在膨胀。
因为离我们越远的星群星系,中间存在及新生星群星系的数量就会越多,实际向外扩展的距离就会越大。
所以、感觉离去的速度也就越快,它们之间完全成正比。
这本来是一种很容易理解的自然现象,只是学术界太过迷信权威,“大爆炸宇宙”“及宇宙膨胀理论”严重影响干扰误导了人们正常的思维分析判断力。
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