理论研究与应用研究(浅谈物理学理论研究)

当人们用望远镜观察银河系外的星系时，可以发现星系光谱大部分都有红移或蓝移，而且星系越远，其光谱红移值就越大。根据多普勒效应，星系光谱红移的存在表明星系正在远离我们，星系光谱蓝移的存在表明星系正在向我们移动。应该指出的是，星系越远，红移值就越大。似乎所有的星系都是以银河系为中心向外爆炸形成的，星系离我们越远，离开我们就越快。有鉴于此，大爆炸假说宇宙是由150亿年前的一次大爆炸形成的，人类居住的银河系是宇宙的中心。然而，当人们观察银河系和银河外星系时，他们并没有发现银河系有什么特别之处。据此，有人怀疑宇宙，大爆炸假说；有人根据星系的演化计算出宇宙的年龄大于150亿年；其他人认为，如果宇宙大爆炸假是正确的，那么宇宙辐射将在所有方向上表现出各向异性；有些人担心宇宙的膨胀没有止境，所以他们认为宇宙的膨胀和收缩是交替进行的。然而，大多数人仍然认为“眼见为实”和星系光谱红移现象承认了大爆炸假的宇宙理论。有人将红移现象与宇宙背景辐射和宇宙元素丰度一起视为大爆炸假宇宙理论的三大支柱。那么宇宙已经爆炸并仍在向外膨胀，它只有150亿年了吗？也不是！

1.星系光谱红移的原因

20世纪初，当人们用望远镜观察银河系外的星系时，发现大部分星系光谱都有红移现象，而且离星系越远，光谱红移值越大。有人认为星系光谱红移是因为星系正在远离我们，从而得出结论：所有的星系都是以我们的银河系为中心向外爆炸后形成的，星系越远，离开我们越快；宇宙中所有的星系都在相互分离，而且星系距离越远，它们相互分离的速度就越快。值得一提的是，我们的银河系处于爆炸的中心，我们可以自豪地说，它是宇宙中唯一的星系——因为它是宇宙的中心。让我们更加惊讶的是，银河系本身一直在运动，但无论它在哪里运动，它总是银河系的中心。我们无法解释为什么银河系是宇宙的中心，因为银河系和其他星系一样，没有什么特别的。有些人认为银河系位于宇宙的中心是一种巧合。虽然银河系自上个世纪以来一直在不断移动，但与整个空间的大小相比，它走过的距离微不足道，所以银河系仍处于宇宙的中心。这种观点有些牵强。因为当人们观察附近的星系时，他们发现附近的星系并不倾向于彼此分离，也没有证据表明附近的星系从某个中心向外扩张。因此，“银河中心理论”是值得怀疑的。其他人承认宇宙的大爆炸假理论，但不承认银河中心理论。他们不认为银河系是宇宙的中心。这种观点也站不住脚。我们可以这样分析：如果宇宙的大爆炸假是正确的，那么宇宙中所有的星系都必须从某个中心向外扩张，并且星系是相互分离的。目前，我们已经观察到附近的星系不倾向于彼此分离，也没有证据表明附近的星系从某个中心向外扩张。如果我们不在宇宙的中心，而是在远离宇宙中心的任何一点，因为我们周围的星系没有相互分离的趋势，也没有从某个中心向外扩张的趋势，那么如果宇宙中任何一点的星系没有相互分离的趋势，那么整个宇宙就不能扩张，也就是说，宇宙大爆炸假说错错了。

自人类文明发展以来，“地心理论”和“日心说”已被证明是科学。我们应该重复同样的错误并提出“银河中心理论”吗？愚蠢的想法，我们应该承认这样一个假设，即银河系将继续以目标前的速度运动，100万年和100亿年后我们仍然会发现自己处于宇宙的“中心”。无论我们在宇宙的哪个地方，中心还是边缘，我们都会发现宇宙中距离越远，星系光谱红移就越大，就像我们在宇宙的“中心”一样。事实上，这个“中心”是光子在空间中的传播特性导致了我们的视觉错误差，“看见”可能不是“真实的”，所以我们不能太相信“看见”。

红移现象是由观测者自己的运动引起的吗？不是的。如果红移现象是由观测者自身的运动引起的，那么我们将观察到，与我们相对运动的星系光谱，会有蓝移，而与我们相对运动的星系光谱，会有红移，但事实并非如此。此外，虽然我们“坐在地面上，每天行驶80，000英里”，但这个速度与光速相比算不了什么，它不会影响观测结果。换句话说，当我们观察星系的红移值时，观测者自身速度的影响可以忽略不计。红移现象表明光子和观察者之间的相位对速度变小。这有两种可能性：第一，星系正在远离我们，第二，当光子穿过太空时，它的速度会降低。这两种情况都可能导致星系光谱的红移。我们认为星系光谱红移的原因是后者。光子在太空中传播时会与各种粒子(如引力子)相互作用，从而逐渐降低它们的速度。当然，单个粒子和光子之间的相互作用时间很短，光子速度的变化很小，我们无法观察到。随着光子通过空间距离的增加，与光子相互作用的粒子数量逐渐增加，光子速度的降低更加明显。可以推测，光子在空间中穿越一定距离后，其速度将会降低