《大自然寻真》
第3章 揭示宇宙大爆炸理论的几个依据的本质
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宇宙大爆炸理论的支持者认为已经有哈勃红移、3K宇宙微波背景辐射、宇宙氦丰度等观测事实作为证据,所以就觉得理由很充分了。但是,这些证据有的是被误解了,有的又很牵强附会。本章将专门对这些证据进行逐个的详细分析,揭示它们的真实本质,以消除对它们的误解。
3.1 解读“哈勃红移”的实质
“哈勃红移”是大爆炸宇宙创生论的重要证据,我们可以用核球喷射论来揭示它的真实本质。
20世纪20年代,美国天文学家埃德温•哈勃注意到了一些重要的观测事实,即远星系的光要比近星系的光更红一些,也即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”,它说明各星系正以很高的速度彼此飞离,因此他认为宇宙正在膨胀。
图3.1:宇宙膨胀实质示意图
用“哈勃红移”来说明各星系(包括银河系内各恒星)之间正以很高的速度彼此飞离,也即它们都在离开地球而远去,这基本符合事实,但是,因此而认为“宇宙正在膨胀”[4] ,这个结论却是一种误解。为什么呢?图3.1表示了宇宙蛋黄喷射出来的子天体所走过的螺旋线轨迹(第6章将详细介绍为什么会是螺旋形状)。可以看出,被喷射出来不久的天体沿着螺旋轨迹绕核球旋转的半径小,所以绕转一周所需要的时间就短,于是从核球沿着垂直于球面的方向(即径向方向)所拉开的距离就小(如A点)。相反,远离核球的天体绕核球旋转一周的时间长,从径向方向所拉开的距离就大(如E点)。因此,核球附近的螺旋结构肯定比远处的密(AB<DE),这就使得从客观效果看来,被喷射出来的各个天体之间在沿着螺旋线绕核球转动并逐渐远离核球的过程中必然彼此互相散开。这样一来,在其中任何一个天体中的人,当然就会随着时间的推移而感觉到周围的天体都在离开自己远去了。假如银河系位于D点的位置,则银河系内的天体不仅发现银河系外的星系(如C、E)都在离开自己逐渐远去,还会发现银河系内的天体彼此之间也互相散开,因为图中以D点为中心的小螺旋线也是逐渐胀大的。其中F点的星系会远去得特别快,G点的星系红移不明显,H点的星系应该是蓝移的(即距离我们越来越近)。虽然蓝移的情况极少,但还是有,所以说“所有的星系都在离开地球而去”[5] ,这只能是基本正确,并不全面。 “1912~1917年,美国天文学家斯莱弗测量了15个星系的谱线位移,得出它们的视向速度。其中只有2个(包括M31)谱线紫移,表明它们在向银河系靠近;其余13个都是红移,表明远离银河系而去”[28],这就说明了我们这里的分析是符合观测事实的。由宇宙爆炸创生论引出来的“宇宙正在膨胀”的观点,必然要求全部所有星系都彼此相飞离,这就不符合观测事实了。由此可见,红移现象绝不说明宇宙在膨胀,而只是宇宙中的所有天体都携带着核球喷射所给予的动能,在沿着自己的螺旋轨道运动时所共同产生的必然现象。如果把坐标原点定在地球上看问题,你当然就感觉到宇宙似在膨胀。假如早在“地心说”主导的年代就观测到了哈勃红移,肯定还会认为宇宙爆炸的中心就在地球这里哩!只有把坐标原点定在宇宙蛋黄的球心上,或者定在我们的这个宇宙单体之外,并应用核球喷射论,才能看清整个宇宙所有天体的运动状况。
3.2 解释3K宇宙微波背景辐射的产生原因
3K宇宙微波背景辐射是从哪里来的?这确实是个难解之谜,于是有人猜想它是宇宙大爆炸的残余波,因而这种猜测也就成了宇宙大爆炸理论的所谓证据。但是,这种残余波究竟能遗留多久,是否遗留至今?不得而知。总之,以猜测作为证据,这种解释是很牵强的。我们可以对它解释得更好一些。
大家知道,太阳系中的大行星只有八颗,而高一个档级的,由银核喷射出来的银河系的大子天体(恒星)就有3000亿颗,相差近400亿倍。由此可以推断,比银核更高一个档级的超星系的核球所喷射出来的大子天体们(也即银核的兄弟姐妹们)的数量肯定要比目前估计的“一千多亿个”还多得多。3000亿的400亿倍就是:3000×400=1200000≈(1000)2,即差不多有一千亿的平方,也即(100G)2,而银核仅仅是其中的一个(参见图3.2-1)。为什么可以如此推断呢?因为核球喷射出子天体数量的多少,直接与核球的质量大小和温度高低有关,而每个被喷出的不同档级的子天体的温度和质量的量级,与各自的母核球相比都会比值相近,所以上下档级天体数量的比例也会是相近的。
图3.2-1:不同档级星系天体数量示意图
因此,银河系的四面八方实际上都被很多很多的兄弟姐妹星系全方位地包围着,只不过我们无法逐一观测到而已。千亿的平方究竟应该是一个怎么样的数据概念呢?可以想象一下,如果将所有不分远近的这些银核的兄弟姐妹们都投影到以银核为中心,以银盘的半径为半径的一个天球面附近来,相信就会密密麻麻地布满整个天球面,肯定比银盘中的恒星还要密集得多(参见图3.2-2)。按照核球喷射论,银核的这些兄弟姐妹合在一起组成了超星系,它们都是从同一个中心核球喷射出来的,温度高低都差不多,因此地球人(即处在上述的天球之内)所能观测到的也就不仅是波长比较一致,而且是四面八方都全方位辐射了过来的3K微波辐射了(据说其温度只比绝对零度高2.7度)。
有文献对宇宙微波背景辐射这样描述说:“微波背景辐射具有极高的各向同性。”;“在大尺度上沿天球各个方向,辐射强度仅有0.3%的涨落。”[6]。试问一下,来自某一点的宇宙大爆炸的残余波,会有如此高度一致的各向同性吗?如果说“有”,是否宇宙大爆炸的中心就在地球这里,所以地球人才会感觉到大爆炸的残余波是如此一致的各向同性呢?再回头用核球喷射的观点看,哪怕将银核的兄弟姐妹星系的数量从千亿的平方退回到目前天文界所估计的“一千多亿”,相信宇宙微波背景辐射依然会有极高的各向同性。
图3.2-2:银核的兄弟姐妹投影示意图
可能有人会说,既然宇宙中心是个大蛋黄,温度更高,热量更多,影响更大,为什么反而观测不到,而只观测到来自银核的兄弟姐妹们的辐射呢?其实道理很简单,太阳的质量肯定比银核小了很多个量级,但我们很容易看到太阳光芒四射却很难观测清楚银核,这正是因为太阳离我们近而银核离我们太远了。同样道理,在另一种比较中,因为我们距离银核的兄弟姐妹们近而距离宇宙蛋黄遥远,所以就感受不到宇宙蛋黄的影响而只观测到银核的兄弟姐妹们辐射来的3K微波了。另外,从地球到宇宙蛋黄之间,不知道间隔着多少个档级的大量天体在阻挡着我们的视线,就算有那么高级的仪器也未必能直接看得到宇宙蛋黄哩!何况,我们目前的观测水平连银核的真实情况都还无法看清楚,就更不要说去看宇宙蛋黄了。
3.3 正确理解宇宙氦丰度的观测事实
专家根据爆炸初期高温逐渐下降的过程中,中子和质子容易成对聚合在一起合成了元素氦的核,计算出有四分之一质量的物质聚合成氦,余下的质子成了氢原子核。这与目前天文测量的结果相符,所以宇宙氦丰度问题也被认为是大爆炸宇宙论的有力证据。
我们的“天蛋”宇宙模型中的宇宙蛋黄本来就非常高温,其内部深处会在几千亿度以上,时刻都在进行着强烈的热核反应、爆发和喷射,喷射出来的各个档级的熔融状态球都是些基本粒子形态的物质,都是从高温而逐渐冷却下来,这个过程不也正好形成了宇宙目前的氦丰度吗?而且这也是全宇宙都非常一致的结果。所不同的是,大爆炸宇宙论的高温是靠猜想中的大爆炸所产生的,究竟有没有那么特殊的奇点会发生爆炸?有没有那种类型的爆炸?能不能形成那样的高温呢?都无从证实,可以说都只是凭空想象。我们所讲的宇宙蛋黄的高温却是永恒存在着的,随着科学技术的不断进步,最终必定能被逐渐观测到。
有文献指出:“由光谱分析得出,所有星系的化学组成十分相似,各种元素的比例基本相同。在宇宙中,氢和氦是最丰富的元素,二者之和约占99%,其它元素仅占1%,而氢和氦的丰度比,在许多天体上均约为3:1左右。”[6]。由此,一方面我们完全可以用宇宙蛋黄的高温和爆发、喷射,很好地解释这种观测事实;另方面,有关宇宙元素丰度比例的这种观测事实正好有力地证明了“天蛋”宇宙模型的建立,并不是凭空幻想出来的,确是有事实根据作基础的科学形象思维的结果。
不过,笔者还另有想法提供大家一起思考。宇宙氦丰度的问题是否应该只针对宇宙中的气态物质而言?光谱分析所得出的“星系的化学组成”,可能主要只是星球表面气体的组成成份,而不可能分析到遥远星球实体的内部。从“天蛋”宇宙模型和核球喷射论看来,很多星球实体内物质的温度都还未完全降下来,根本就不会有“中子和质子成对聚合在一起合成了元素氦的核”的现象;表面温度已经基本降了下来的星球,如地球,整个实体为什么又没那么多的氢和氦呢?这可能与物质有无直接暴露在自由太空中就将产生不同的反应有关,因此,有必要在这方面做更多的研究。
当然,如果只是单纯从大爆炸宇宙论出发考虑问题,就必然有一个全宇宙都是烟尘颗粒弥漫的气态初始时期,由目前的光谱分析所得出的气态化学组成,也就符合整个宇宙所有星系各种元素的实际比例了。如果用本书的观点,就不宜只凭光谱分析的结果来判断宇宙所有整体天体的化学元素组成。实际上,地球实体内部各元素之间全面的含量比例,也许才能真正基本反映整个宇宙间各种元素含量的比例关系,这也可能是宇宙蛋黄中基本真实的物质组成比例。要知道,目前宇宙中的气态物质仅仅是宇宙总质量中的微量而已,地球大气的质量就仅仅占地球总质量的百万分之0.86。