宇宙模式的秘解五

第二篇
论大爆炸宇宙学说及
天文观测的重大计算方式
沈乘宇
（2005年6月）
上篇文章我们对哈勃常数进行了多方面的研讨，以数理理论证明这个举世瞩目的宇宙常数存在严重的低级错误。我们从哈勃常数这一显而易见的问题想象，整个大爆炸宇宙学说是否可能还会存在类似的问题，于是我们对该模型的所有主要理论和依据进行了研究，结果发现大部分的理论依据都存在逻辑性的甚至是致命性的问题！特别难以接受的是有很多问题的形成都与基本的数理常识有关！这就令人感到该模型的不成熟和不可靠。
在对大爆炸宇宙模型的探讨问题上，可以说很少人能比我们有如此多的研究和发现，也很少人能比我们掌握如此充分的理论依据，而且这些理论依据能够充分证明大爆炸宇宙模型的是非问题！最终结束人类这场最大也最长的宇宙学争议以及在未来建立更新的宇宙模型和理论！
其实我们研究大爆炸宇宙模型的最大成果还不在于对它的论证，而在于从这一过程中取得意外的理论发现！这些发现是前所未有的，结果是足以令人惊讶的！但这些发现又基本上都是因为受到大爆炸宇宙模型原理的逆向思维启发的，包括一些重大天文观测数据的计算方式以及宇亩学的一些重大问题的发现，特别是后来发现的极场旋转宇宙模型（请见第三篇文章）、宇宙力等等系一列理论，都与对大爆炸宇宙模型的研究有关！可以说没有大爆炸宇宙模型作为基础研究就没有这一切重要的发现！
所以本篇文章的研讨分为两部分：第一部分是对大爆炸宇宙学说及模型的理由证据的论证；第二部分是对一些天文观测的重大数据计算方式和宇宙学的一些重大问题进行研究讨论。这一讨论结果不仅对大爆炸宇宙学说及模型有决定性的作用，而且对人类重新认识宇宙也有极为重要的意义！
下面我们将首先围绕大爆炸宇宙学说及其模型的有关证据及问题展开讨论。
一、大爆炸宇宙学说主要证据的分析与论证
除了哈勃常数已被我们在第一篇文章证明外，大爆炸宇宙论者认为大爆炸宇宙模型的成立还有如下几大支持理由和依据：
(1)、发现太阳系物质存在生存年龄，由此猜想宇宙物质也可能存在同样的生存年龄；
（2）发现宇宙普遍星系的光谱存在红移现象,这种现象可能表明宇宙在膨胀和星系在远离地球，而且膨胀星系的退行远离遵循哈勃定律；
(3)、发现地球周围空间存在各向同性的微波背景辐射,这种微波背景辐射被认为可能是宇宙大爆炸的遗迹和依据;
(4)、奥伯斯佯谬问题即宇宙太空为什么是黑暗的问题，大爆炸宇宙论者认为这个问题是因为宇宙星系物质的有限性导致的，既然星系物质是有限的，那么天空的可见星系光线就是有限的，所以宇宙太空也是黑暗的。以此逻辑推理得到宇宙是有时间和空间始源的结论！即宇宙源于一点始于一次大爆炸！
在论证以上“理由依据”之前，我们先了解一下大爆炸宇宙模型的解释水平阶段。
〈一〉大爆炸宇宙模型的解释阶段
在现有的物理学吸引力理论下，任何一个宇宙学说或模型都要解决两个最基本的问题，一个是宇宙星系之间的引力问题，另一个是星系物质的起源问题。在这两个问题中，首先要考虑的是宇宙星系之间的引力平衡问题，其次才是星系物质的起源问题，无论是人们熟知的大爆炸宇宙模型或是其他的宇宙模型都是如此。
为什么人们在建立一个宇宙模型时总是必须首先要考虑星系的引力平衡问题呢？这还得从人们对宏观天体运动和天体力学的传统认象说起。人们通常习惯这样认为，行星与卫星之间以及行星与恒星之间，甚至于恒星与星系之间都是通过相互绕转所产生的离心力来平衡引力或保持间距的，例如月亮围绕地球旋转所产生的离心力抗衡了地球的引力和保持了与地球的间距，九大行星围绕太阳旋转不仅抗衡了太阳的引力而且保持了各自的轨道间距，同样，亿万个恒星也是依靠绕转离心力来抗衡星系中心引力的，等等，然而，人们对于星系与星系之间的引力平衡方式和原理却不能完全认识和理解，因为人们并没有完全证明整个宇宙的总星系也存在相互绕转的现象，这就不能用离心力与引力的平衡原理来解释星系与星系的分离和间隔状态，于是人们猜想星系之间必然还会存在其他的分离力量和引力平衡的原理，究竟要确定那一种引力平衡原理来保持星系的分离和间隔状态也就成为各种宇宙模式解释宇宙最基本的问题。自从一九二九年哈勃发现星系光谱线红移现象后，人们开始萌生了“宇宙要么收缩要么膨胀”的思想，并延长这一思想建立了始于一次源于一点的大爆炸宇宙学说及其模型。它的基本原理我们在<<论哈勃常数及其宇宙时空的观测界限>>一文中己有论述。
我们可以从大爆炸宇宙学说及其模型的建立和发展史中了解到，人们之所以产生“宇宙要么收缩要么膨胀”的思想直至最终形成宇宙源于一点始于一次大爆炸的宇宙观，是人们首先考虑星系之间引力平衡方式的原因，而不是首先考虑宇宙起源和物质生成方式的原因，人们一开始就把宇宙的膨胀看作是星系引力得以平衡和星系个别惯性状态得以存在的一种力量，只是到了后来，人们才产生了宇宙膨胀的逆向思维，这种逆向思维最终引发了整个宇宙物质可能起源于同一地点同一时间的猜想。
人们的想象似乎是两全齐美的，因为大爆炸宇宙模型在解决宇宙星系引力平衡原理问题的同时也解决了宇宙时间和空间的起源方式问题，但这也只是这种学说观点的延长和放大而己。尽管人们已收集到的证据和现有的理论成果能够解释宇宙正在膨胀的问题，但对于宇宙是否是相对于一点还是相对于多点的膨胀，以及宇宙物质是一次性产生还是多次或源源不断产生等问题，人们根本没有这方面的信息和依据。尤其是大爆炸宇宙模型在能量、质量、空间和奇点的来龙去脉问题上，它比其它宇宙模型更莫名其妙和难以理解，所以说，大爆炸宇宙模型的解释水平实际上仍停留在宇宙膨胀和星系引力平衡的问题阶段上，而且连宇宙的膨胀方式和星系分离的原因都还搞不清，就更不用说解决宇宙起源以及物质生成方式的问题了。
〈二〉、关于宇宙与物质的年龄
我们从教科书上经常看到人们的这样一个观点：物质存在年龄是宇宙起源一次大爆炸的一个证据。粗略地听来总会觉得这个说法无不道理,因为物质存在年龄与宇宙有始有终似乎在逻辑上是相吻合的，而这种吻合又似乎说明了宇宙起源于一次和一点大爆炸的可能性是存在的，但稍加认真分析我们就会发现这一推理疑点很多，因为：
第一，没有任何理由表明，物质存在年龄是大爆炸宇宙模型独有的一个特性，而我们却可以从各种宇宙模型的研究逻辑中得知，物质存在年龄是宇宙的一个共性，宇宙的存在模式与物质的年龄并无绝对关系，物质的年龄作为物质在宇宙的一个生存时间片段是不可能因为宇宙的存在模式而可有可无的，无论宇宙的存在模式如何，是有始有终的还是无始无终的，其宇宙物质都可能存在生存年龄，并且这种生存年龄的大小取决于存在方式和宇宙条件，是宇宙存在的分别现象而不是统一现象,大爆炸宇宙模型强调物质存在年龄作为本学说的一个支持理由实际上是把宇宙的这一分别现象视为本模型的专有特性，这显然是理由不公的。
第二，人们以各种方法对不同的宇宙区域测定的宇宙物质年龄都没有相同的时间结果，例如地球与太阳的年龄，太阳与其它恒星的年龄，恒星与恒星的年龄，星系与星系的年龄都不尽相同，并且差异很大，一些遥远星系的年龄已被人们认为达到了150亿年以上，而地球年龄只有45亿年左右。显然，像这样参差不齐的物质年龄根本不能说明宇宙有统一的生存时间，更不能说明宇宙是起源于一点和一次大爆炸而来的，充其量也只能说明宇宙物质存在不同结构形式和不同阶段的年龄。大爆炸宇宙论又认为，宇宙年龄是范围年龄，人们通过多种方法测算的宇宙年龄将被控制在120亿至200亿年之间的范围之内，所有的宇宙物质年龄都没有超越这个范围，这就是宇宙统一范围年龄的思想。但这个统一范围年龄的上限实际上是由哈勃常数的计算结果确定的，而哈勃常数己被我们在上篇文章中证明是与大爆炸宇宙无关的，这个线性代数根本不能正确反映和计算多种宇宙物质的年龄，因此人们用宇宙物质存在年龄来作为证明大爆炸宇宙存在的依据，反过又用大爆炸宇宙理论的哈勃常数来计算宇宙年龄，这本身就存在自我证明的逻辑问题。
〈三〉、关于宇宙星系光谱线红移的现象
大爆炸宇宙学说的一个最重要依据是星系的光谱线普遍存在红移现象,并且离我们逾远的星系光谱红移逾大，大爆炸宇宙论者认为这是星系在远离地球和宇宙在膨胀。大爆炸宇宙论者所以得出这样的结论，其理由有两个：一是得到声波传播的多普勒效应原理的启示；二是恒星或星系的光谱线存在红移和蓝移的两种现象——这是多普勒效应在恒星和星系光谱线上的反映，即是恒星和星系远离或靠近地球的两种可能性表现。
从传统物理学的理论观点上看，我们对人们把声波传播的多普勒效应原理用来解释光波传播的光谱线红移或蓝移(即波长变长或变短)现象并无异议的，因为所有波的传播方式和原理都可能是基本相似的，既然声源远离或靠近观测者时声波波长会发生变长或变短的现象，同样道理，当光源远离或靠近观测者时光波波长也应该会发生变长或变短的现象。但我们又认为，在恒星和星系光谱线红移的问题上，多普勒效应的引用和解释是有限的而并非是无限的，这也就是说恒星或星系的光谱线红移并不全部代表它们退行远离地球，退行远离地球可能只是引起光谱线红移的一种原因，而不是唯一原因，因此，人们把声波波长变长的多普勒效应用到解释星系光谱线红移(波长变长)的问题上，即把星系光谱线红移的现象完全归结于多普勒效应，或等效于哈勃常数的线性关系，我们认为是不全面的和不够准确的。
对于宇宙在膨胀、星系在退行远离的观点我们非常支持，但这一观点也还是含糊不清的。我们后面的理论研究结果表明，宇宙星系物质确实在膨胀和退行远离，而且是在相对一个宇宙中心的膨胀和退行远离！但宇宙的膨胀不是线性的，而是旋转离心曲线的（请见第三篇文章），尽管大爆炸宇宙模型有很惊人伟大的发现，如宇宙的膨胀和相对一个宇宙中心的膨胀，这些都是宇宙学中非常重大的发现！然而遗憾的是，尽管大爆炸宇宙模型认为宇宙始于一点的设想是可取的，但一开始就把宇宙生成的方式搞错了，错就错在爆炸二字，这爆炸二字决定了宇宙必须始于一次性产生，这一次性的宇宙形成方式就导致了一系列不能解决的宇宙问题，例如能量和质量的奇点与相对静止的问题、宇宙与星系的年龄矛盾问题、大爆炸星系的直线膨胀运动与实际星系的旋转运动的矛盾问题，星系物质以及分离速度大区间大范围的分布现象与大爆炸宇宙不相符的问题，等等，也正因为如此，我们在前面和后面的论述中也都客观地评价，大爆炸宇宙模型是失败的也是有重要贡献价值的模型！当然也是与成功擦边而过的模型！有关论述请读者详读第三篇文章。
我们支持宇宙在膨胀星系在退行远离以及支持宇宙始于一个中心的观点，但我们反对把星系光谱红移的原因全部归结为星系退行远离的说法。因为导致光谱红移的原因至少有几个：
第一是星系离地球极其遥远，我们将在本文第二章节中证明，离我们最近的星系其距离都超过8亿光年，那些更远的星系距离将达百亿甚至千亿光年、光波在如此遥远的路程和漫长的时间中传递，其能量不断被扩散和削弱，最后光波衰变是可能的；
第二是光在遥远的传递路途上不断受到各种星系的作用和影响，消耗和吸收大量的原光波能量，而且其它光辐射波的干扰，也都是原光波改变的原因；第三是最严重的原因，即发光恒星和星系以及星系团等高速旋转，产生旋转扫射，扫射边缘线速度达到数百倍光速！使得遥远的光线发生非常严重的弯曲，极大地拉长了传递光波波长，所以那些遥远星系的光谱红移已观测达到数倍光速，其主要原因就是星系光线的旋转扫射产生了严重的光线弯曲，这种旋转扫射拉长光波波长的原因比星系退行远离拉长光波波长的原因更严重！而且逾远的星系逾严重；
第四才是人们所说的星系退行远离产生的多普勒效应，使光波长变长。
以上都是光波波长变长即光谱线红移的原因，由于光波(或光子)能量的衰变要达到光波波长明显变长的临界值过程极其漫长，以至于人们在很大的距离范围内不易发现甚至根本就无能发现光波衰变的原因和效果，因此长期以来人们在地球的物理实验中一直都以为光波传播是不须考虑衰变的，这一观点对于遥远的宇宙星系来说肯定不成立！
更多的具体论证我们将在第三篇文章《宇宙的共性与极场旋转宇宙模型》中详细向读者介绍。
〈四〉、关于微波背景辐射