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上一篇博文说到哈勃观测到星系红移发现宇宙膨胀。宇宙为什么会膨胀?用“宇宙大爆炸”解释!缺陷是这个解释存在“时空奇点”,並且计算给出的“宇宙年龄”总是比恒星年龄还小。
“宇宙年龄问题是宇宙学中非常重要、又非常令人困惑的问题。与50年前不同,今天的观测结果并没有在宇宙年龄上呈现出明确而尖锐的矛盾。实际上,今天的矛盾是潜在的,但却是深刻的”。(俞允强,宇宙年龄问题上的疑难,物理,1998,27(5):259-263.)
“宇宙有有限年龄曾使人们感到难以接受”,但无力摆脱“宇宙年龄有限的结论”。(俞允强,热大爆炸宇宙学,北京大学出版社,2003,p.34)
微波背景辐射观测到空间平坦超视界均匀性。超视界意味着任何物理原因不可能解释它。
爱氏大爆炸模型(简称《A宇宙模型》)用”暴涨”解释超视界均匀性:“早期宇宙在10^-35s期间,宇宙尺度增大了10^43倍”。(俞允强,物理宇宙学讲义,北京大学出版社,2002,209-226.)
“在10^-35s以前,宇宙的各个部分所占有的空间小于一个粒子元的空间,瞬间膨胀成整个宇宙…从而实现了均匀化和各向同性的要求…从目前已知的物理规律来看,这已经到了‘不可思议’的地步” 。(何香涛,观测宇宙学,北京师范大学出版社,2007,74-77.)
这个“到了'不可思议'地步”的”大爆炸宇宙学”传到国内,仍被当成重大科学成果广泛传播。
观测发现宇宙“加速膨胀”。对宇宙为什么又会“加速膨胀”,宇宙大爆炸无法解释。因为加速膨胀必须要有其它的能量。不知道这是什么能量,只能将其命名为“暗能量”。
暗能量占宇宙总能量密度68.3%,暗物质占26.8%,普通物质仅占4.9%的说法又向大众作科普。
这一切均与科学话语权尚在西方手中,我们的科学话语权尚未树立。
引力控制下的宇宙膨胀为什么加速。
西方宇宙学陷入困境的根源是:《A宇宙模型》是只有吸引没有排斥、只有引力没有斥力的理论。
“真正的物质理论应当给于排斥和吸引同样重要的地位,只以吸引为基础的物质理论是错误的,片面的,不充分的”。(恩格斯,自然辨证法,人民出版社,1961,203页)
这就是根源所在。《C模型》因为”给于排斥和吸引同样重要的地位”,就没有《A模型》遇到的困境。
1998年,波尔马特(Perlmutter)等三位科学家发现宇宙膨胀不是设想中的减速而是加速。这一发现对宇宙学带来极大冲击。一个引力控制下的宇宙因“大爆炸”而发生的膨胀,只会减速(理论中有减速因子q0),怎么可能加速呢!膨胀的加速需要有斥力,斥力来自何方?宇宙学家提出“暗能量”使宇宙膨胀加速。
Seience提出125个“重大科学前沿问题”,位列第一的是“宇宙由什么物质构成?”。“暗能量”占比73%,必须回答“暗能量”是什么?“暗能量”成了现代物理学天空中的“乌云”。
如何解开宇宙膨胀加速这个谜?有两种可能:“为解释宇宙加速膨胀,摆在物理学家面前有两种可能:要么宇宙中73%物质以奇特的被称为“暗能量”的状态存在,产生斥力;要么是在宇宙学尺度,广义相对论必须被一个新的理论所取代”。( Joshua Frieman.Physics Today,2014,(4):28 范祖辉译.探索加速膨胀的宇宙,物理,2014,43(4):263-264)
《C模型》就是不再用广相探索宇宙学研究的试探。
《C模型》的优势,一)没有时空奇点,二)预测膨胀加速,二十年后为观测证实,三)无“年龄问题和年龄矛盾”,四)无“反物质哪里去了的疑难”,五)大尺度空间平坦均匀,无须引入“不可思议”的“暴涨”。
若冷反氢原子在重力场中上升,证实正反物质相斥,“我们目前对爱因斯坦广义相对论所概述的对宇宙的理解将被彻底颠覆”。“宇宙学变得简单,不用学习深奥的黎曼几何了”。(武向平)
――卢瑟福有句口头禅:一个理论只有简单到连酒吧间侍者也能明白,那才是好理论!
宇宙学研究现正处于“百年未有之大变局”前夜,我国天文学界一定会抓住这亇难得的机遇,提出可信的宇宙演化理论,为国争光,夺取我们应有的科学话语权。
池顺良 于鹤壁 2024-05-17
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