走进后相对论时代（九十九）

    刘文旺

 我们对现有理论的态度，最好有一点质疑精神，伽利略是物理学之父，他的典型特点就是质疑。

值得我们深思呀。

难道就这样一个没有很多证明的事例就能说明弯曲空间理论是正确的吗？归纳法告诉我们，即便有大量的事实，也不能绝对肯定某一结论正确，更何况仅仅这样一个很牵强的事例。事实上，能够造成“水星的近日点进动”、“光线弯曲”等所谓视现象的动因很多，比如星际之间的光线可以通过大量的折射造成上述视现象，某一区域物质被大量分解成光量子的时候也可以造成类似的现象，却为何就由此肯定弯曲空间理论正确？明显的牵强附会！事实也充分证明了这一点。1919年，爱因斯坦的这一理论在一次日蚀中受到了检验，人们把太阳位于空间某处时靠近太阳的某些恒星的位置，与太阳不在此处时这些恒星的位置进行了比较，当时以为爱因斯坦的理论站住脚了，但这一结论却在1967年人们对太阳的形状所进行的精密测量时被打脸，他们发现爱因斯坦的这个理论并不准确。

最新的发现更是否定了空间弯曲理论。1998年，美国、意大利等科学家通过在南极洲放飞的携带微波背景仪器的氦气球实验，用三角方法证明：宇宙空间完全是平直的。2001年6月，美国航天局发射MAP卫星到拉格朗日点上，用来进一步寻求宇宙空间的几何性质，实验结果进一步证明了“宇宙空间是平直”的结论。另外，也有人也通过理论证明，根本不存在“弯曲空间”。理论以及事实已充分证明了所谓的弯曲空间其实只是爱因斯坦想象出来的错误观念。

极限粒子的存在具有很多方面的依据，而极限粒子的存在一旦被确认，将会对科学导致灾难性的后果——62种标准粒子模型理论是完全错误的，宇宙所有的物质（包括基本粒子以及错觉感上的所谓空间）不过都是由一个个极限粒子叠加而成的（参阅本书第二章“极限世界”）。

现代科学最大的错误观念是杜撰了四大作用力。统一信息论将证明，四大作用力完全不存在，只是极限粒子与能量子相互转化所造成的时空假象（参阅本书第三章“四大作用力本质上是时空假象”）。

上述六大错误科学观念中的前四种至今也还没有纳入科学界的主流共识，但是仍然还有许多认知浅薄者（包括部分科学界大咖），仍然坚持这些荒谬的错误理念，有的为了在宇宙开发中走捷径，居然提出所谓打通“时空隧道”、开辟“虫洞”等无稽设想。

与上述六大错误科学观念中的前四种不同，后面两种错误观念却已经成为现代科学体系的核心理念，并以此构建了现代科学体系，这似乎已成为定论。可以想象，统一信息论对此对此否定将会带来多么巨大的“冲击波”，因为极限粒子理论彻底抽空了自然科学的所有核心和基础，这必然导致现代科学大厦的彻底垮台，将意味着完全依据标准粒子模型和四大作用力而建立的物理学、化学、天文学、生物学等等自然科学是建立在错误理论的基础上的，同时完全危及到深受自然科学影响的哲学、人文社会科学等。

爱因斯坦一开始是信奉“稳恒态宇宙模型”的，这也是在其引力方程中，加入宇宙项的原因。他认为，宇宙中若只有引力，则宇宙就不会处于稳定的状态。但是，后来发现了宇宙在膨胀后，他放弃了这一观点，并认为这是其一生中犯的最大错误。

那么谁、又怎样发现了宇宙在膨胀哪？

哈勃，是哈勃关于天体间距离的观测，发现了宇宙在膨胀。

正当人们陷于关于宇宙模型的争论中时，传来了哈勃天文观测的结果。哈勃的观测发现，与我们相邻的星系光谱存在普遍的红移现象（只有几个例外）。由光谱的多普勒效应可知，这些星系应该远离我们而去。结果，宇宙在扩张的宇宙模型胜利了。其他宇宙模型完成了历史使命，退出了历史舞台。

天体间距离的观测，在天体物理中的作用是何等的重要啊。

天体间距离的观测方法很多，我们这里简单介绍几个：

我们利用雷达发送出的无线电波，碰到目标后会反射回来。只要测出电波从发射到目标再返回所用的时间，将其除以2，再乘以光速，就能知道目标天体的距离了。例如美国人登上月球后，在那里放了一面镜子，从地球上向这面镜子发射激光束，利用反射回来的光线经历的时间乘以光速除2，就得到了月球距离我们的距离。

宇宙中天体之间的距离也是这样测量的。

在测量离我们比较近的恒星的距离时，基本使用的是另一种古老而有效的方法——三角测量。这需要先设置一条“基线”，然后在基线的两端分别测量目标的角度。这样，两条不同角度的视线就和基线共同构成了一个三角形。根据已知的基线长度和测得的两个角度，运用三角函数知识，就很容易算出目标的距离了。

光谱法：一方面，如果星体的视星等为m(我们直接观测到的星等叫视星等)、绝对星等为M(把所有恒星放到10秒差距的地方,观测到的星等叫绝对星等)，以秒差距(pc)作为星体距离d的单位,它们的关系是m-M=-5+log10d。

另一方面，在天体物理学中，同一类变星的光度和周期形成一种关系，即光变周期越长的恒星，其光度越大,这种关系称为周光关系。在地面上测出变星的光变周期，根据周期容易从周光关系中推出变星的绝对星等M，再测出视星等m，利用上边公式就可算出恒星的距离。

1929年哈勃用2.15米大型望远镜观测到了更多星系，同时发现星系离我们越远，其退行速度(星系离开我们的速度)越大。退行速度V和距离D成正比，即V=HD。这就是著名的哈勃定律，其中H为哈勃常数，现代一般认为其数值约为50～80千米/(秒兆秒差距)。

这样，我们就可以根据某一天体的红移测出其退行速度，从而带入上边的公式，就可以推出该天体的距离。

人们使用的标准烛光一般是光变周期比较稳定的造父变星。

但是，在更远的天区，由于我们熟知的造父变星的光度不够，天文学家就把Ia型超新星作为标准烛光。Ia型超新星是一种光度极强而光度比较确定的超新星，人们根据观测这种超新星的观测光度与应该具有的光度的对比，可知该天体的距离。

1997年12月，作为“大红移超新星搜索小组”成员——哈佛大学天文学家罗伯特·基尔希纳，就是根据对Ia型超新星发出的光度小于应有的数值。从而推知了宇宙并没有在自身引力作用下减速膨胀，而是仍然在加速膨胀的。人们对此大惑不解，认为存在一种被称为暗能量的物质，在产生斥力从而促成宇宙的加速膨胀。

现在，暗物质和暗物质成为现代物理学、天文学天空不解的两朵乌云，

如何解释这一现象哪？这其实是引用不正确的相对论多普勒红移造成的。

我们知道，光子在穿过介质时，会与组成介质的原子或分子上的轨道电子发生相互作用，从而产生运动速度的变化。介质的折射率与光子的角频率ω及电子的振荡角频率ω₀的关系是：

n²=1+4πNe²/m（ω₀²-ω²-iγω），

其中，N是介质单位体积内的原子数，当N=0时就是真空，所以n=1、m为电子质量、ω为光子震荡角频率、ω₀是电子震荡角频率，γ为阻尼衰减系数、i是复数单位。从这里我们可以看出，同样的入射光子ω不变，当电子的能量发生变化时，ω₀的变化会造成折射率的变化。

当传播光的介质有定向运动时，尤其是液体、气体的组成原子或分子的运动，是热运动与定向运动的叠加。从整体上看，在外力作用下的流动，使介质原子或分子沿外力方向加速，碰撞前面的原子或分子使其加速。

这样，沿介质运动方向原子或分子速度大、能量较高，反方向速度小、能量较低。因此，沿介质运动方向，原子或分子的轨道电子的ω₀增大，带入上式则折射率减小，光速增加。此时辐射光子频率略大于介质静止时的频率，这就产生了多普勒效应的紫移现象；沿介质运动的反方向，原子或分子的轨道电子ω₀减小，从而折射率增加，光速减小。此时辐射光子频率略小于介质静止时的频率，这就产生了多普勒效应的红移现象。

这就是光子的多普勒效应的本质、及菲索实验产生的原因。在这里我们实现了多普勒效应与介质中光速的变化现象的统一。

同一种介质，不同温度下与光子发生相互作用的轨道电子的能量不同，ω₀不同，所以折射率不同。

但是，由于热运动的存在，会使体系趋于达到热平衡状态，从而消弱定向运动。从反方面看这一问题，可能更清楚一些。我们知道在金属导体中传导电流的是自由电子，电能的传导速度等于光速，但是传导电流的电子的定向运动速度很小，电子的运动主要是热运动，其速度为10⁵m/s的量级，定向运动只是叠加在这一运动速度上的一个微小的速度值。

超光速也是存在的。

类星体的速度居然超过了光的速度。1977年以来的发现证实，还是那颗3C273，它的内部有两个辐射源，并且它们还在相互分离，分离的速度竟高达每秒2880000公里，是光速的9.6倍。不仅如此，继此之后，人们还相继发现了几个“超光速”的类星体。简直不可思议!因为迄今为止地球上的人类普遍认为，光速是不能超越的，然而上述发现又是那样的奇特，不能不让人感到困惑不解。