宇宙背景辐射探讨

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关键字:宇宙背景辐射、宇宙大爆炸理论

何为宇宙背景辐射?宇宙背景辐射为什么和宇宙大爆炸理论建立了相互证明的因果联系?这些问题是如何被西方科学家所认同的?他们的认证方式有没有问题?有没有对宇宙背景辐射更加客观的解释?本文先分析历史资料,后提出关于宇宙背景辐射全新的看法,供大家多一条思路。

1. 历史回顾

百科词条“背景辐射”中的相关内容,已经将宇宙背景辐射的前因后果描述地非常清晰。有兴趣的朋友先行检索了解,此处不再一一赘述;下面就一些关键内容引用进来。

1934年,Tolman发现在宇宙中辐射温度的演化里温度会随着时间演化而改变;而光子的频率随时间演化(即宇宙学红移)也会有所不同。但是当两者一起考虑时,也就是讨论光谱时(是频率与温度的函数)两者的变化会抵销掉,也就是黑体辐射的形式会保留下来。

1948年,美国物理学家伽莫夫、阿尔菲和赫尔曼估算出,如果宇宙最初的温度约为十亿度,则会残留有约5~10k的黑体辐射。然而这个工作并没有引起重视。1964年,苏联的泽尔多维奇、英国的霍伊尔、泰勒(Tayler)、美国的皮伯斯(Peebles)等人的研究预言,宇宙应当残留有温度为几K的背景辐射,并且在厘米波段上应可观测,从而重新引起了学术界对背景辐射的重视。美国的迪克(Dicke)、劳尔(Roll)、威尔金森(Wilkinson)等人也开始着手制造一种低噪声的天线来探测这种辐射,然而美国射电天文学家彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊却在无意中先于他们发现了背景辐射。

(上两段来自:百度百科词条“背景辐射”中“预测”)

标准大爆炸模型理论声称,这些不规则性存在的结果,是背景辐射中应该有涟漪,也就是仪器指向天空不同部位时,温度应该有细微差异。预言的差异非常小,只能从高出地球大气干扰的太空进行测量。1992年4月,美国宇航局宣布COBE(宇宙背景探险者)卫星发现了涟漪,大小正好与标准大爆炸模型预言的准确符合。这个发现被欢呼为大爆炸理论的最后胜利,它证实宇宙真正是在一个确定的时刻、在一个热辐射火球中起源的。

因此,宇宙诞生方式的一个结果,是它今天充满了微波背景辐射,恰如微波炉中的微波,不过它的烹调温度相当低,比-270℃还要低一点。其实你并不需要用射电望远镜探测它。由于背景辐射在宇宙中无处不有,任何普通电视天线都能捕捉到。如果你将你的电视机调谐到电视台播送节目所用频率之间的某个频率,你将看到屏幕上全是跳动的白点,听到咝咝的噪声,这些白点和噪声有时称为天电。引起跳动的白点和咝咝的噪声的外来’信号’中,大约1%实际上是宇宙微波背景辐射,它是大爆炸直接播送到你居室中的。

(上两段来自:360百科词条“背景辐射”中“理论”)

宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射,也称为微波背景辐射。二十世纪六十年代初,美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为了改进卫星通讯,建立了高灵敏度的号角式接收天线系统。1964年,他们用它测量银晕气体射电强度。为了降低噪音,他们甚至清除了天线上的鸟粪,但依然有消除不掉的背景噪声。他们认为,这些来自宇宙的波长为7.35厘米的微波噪声相当于3.5K。1965年,他们又订正为3K,并将这一发现公诸于世,为此获1978年诺贝尔物理学奖金。(本段来源:360百科词条“背景辐射”中“简介”)

2. 相关概念分析

要对宇宙背景辐射进行客观分析,首先需要将下面几个概念及宇宙学研究方向区分清楚。

2.1. 宇宙大小

人类肉眼所见的物体都是有大小的,生活在宇宙中的人类自然而然地会思考宇宙到底有多大。因为人类在宇宙中看到的都是有大小的,所以,会很自然的认为宇宙也是有大小的,即认为宇宙是有边界的。

当然,还有极少部分人认为宇宙是没有边界的,是无边无际的(笔者陈氏宇宙模型肯定此观点);但是,人类无法想象宇宙的无边无际究竟是一种如何的存在状态,所以这种思想不被人类所广泛认同。

宇宙是有边界的,才存在大小一说;如果宇宙是没有边界的,就不存在大小一说。

关于宇宙大小的上述两个相反的结论,人类在相当长的一段时期内是无法直接证明的;所以,只能够通过一些间接的手段和理论去佐证。

历史上无论古今中外,直接或间接形成的各种宇宙学说,都是立足于人类的“可视宇宙”进行研究的。发展到今天所形成的现代宇宙学说,其所提倡的宇宙大小也指人类的可视宇宙大小;可视宇宙以外,还存在人类以地球为观察点的“不可视宇宙”吗?这个问题应该被人类提上日程,因为现代人类几乎没有人去思考另外一个问题:任意恒星的光,人类离开它多远就观察不到了呢?第二个问题笔者在《介质波深度分析》中进行了详细地分析,有兴趣的朋友可以检索查阅,此处从略。

人类主要以眼睛形成的像认识地球及宇宙,这样就很容易形成一个逻辑误区:就是人类认为自己能够看得到的才是存在的,认为看不到的就是不存在的。很明显,人类的视觉效应主要来源于“原子结构物”直接或间接辐射的电磁波形成的;而宇宙中还有许多客观存在是人类感官所无法直接发现的。

笔者上面几段话想表达的意思主要有两方面:Ⅰ、宇宙很可能是无限的,人类所定义的宇宙很可能只是人类立足于地球形成的观察宇宙,简称为“可视宇宙”区域;而可视宇宙以外都是人类当前“不可视宇宙”区域(如图1所示)。Ⅱ、在可视宇宙区域内部,绝大部分宇宙客观存在都是人类所不能直接感觉其存在的。

宇宙背景辐射探讨

图1:宇宙区域划分简图

为什么笔者陈氏宇宙提出了宇宙无限的思考方向,主要在于“宇宙背景辐射”能够作为“不可视宇宙”区域的客观证据,为什么这么说呢?

对于这个问题的回答,先要弄明白什么是“宇宙背景辐射”。当我们在万里无云的夜晚,用肉眼观察星空的时候,我们会看到有的位置有亮点,除开亮点的位置都是漆黑的一片,仿佛没有其他任何东西一样。

我们看到的亮点是什么?有人说是恒星,是这样吗?我们看到的部分亮点是恒星,还有部分亮点是比较远的星系中众多恒星共同形成的。除开亮点以外的其他漆黑一片的夜空,就真的什么都没有了吗?不是的,除开亮点以外的其他漆黑一片的夜空不是没有恒星或星系,而是这些恒星或星系由于离的太远,它们射向人类肉眼的光,经过扩散均分削弱,到达人类肉眼这一小的视觉区域内的光能量,已经弱到无法引起肉眼成像,从而无法被人类肉眼察觉到它们的存在。此时,如果我们借助普通或天文望远镜的帮助,我们就会发现,在这些漆黑一片的仿佛什么都没有的区域,又会浮现出许多新的亮点。以此类推,当前地球上人类的天文望远镜的最大口径是有限的,如果人类建造更大口径的望远镜,就会在之前漆黑一片的夜空,再发现许多新的亮点。

人类在当前人造最大地球天文望远镜的帮助下,能够看到的最远的亮点,就被人类误认为是宇宙的边界,即是图1中虚线所表示的球面。这就是人类新式“地心说”产生的经过,也是被人类误以为宇宙是有边界的所谓证据。很明显,当人类建造了更大口径的天文望远镜后,我们人类的可视宇宙区域的半径会变大,因为我们能够将更远星系传来地球的光与漆黑夜空区分开。

宇宙背景辐射这个合成名词中,“背景”就是夜空中漆黑一片的区域,按普通人的理解方式,认为这些区域因为什么都没有,就应该没有“辐射”。然而,事实却是这些看似漆黑一片什么都没有的区域,却同样有“辐射”,所以,称之为“宇宙背景辐射”。其实,从宇宙无限的角度,非常好理解,宇宙背景辐射证明了夜空中这些看似什么都没有的漆黑一片的区域,其实是有其他星系的,只是由于这些星系离地球太远,使得他们传播向地球的能量,因传播均分而降低到人类依靠当前最大口径的天文望远镜,都无法察觉到它们的存在而已。

笔者在《介质波深度分析》一文中,已经就恒星光向宇宙四面八方传播的能量,因距离增大而能量呈现指数级降低规律给出了相应的理论公式。当我们看向夜空的时候,那些闪闪发光的地方肯定有相应的宇宙天体,而那些漆黑一片的地方却不是什么都没有,相反那里存在众多人类当前无法观察到的宇宙天体。所以,宇宙背景辐射的发现,很好地证明了宇宙并非人类所观察到的那么大小,宇宙最可能的大小是无限的。

就此笔者提出两个预言:1、当人类建造更大更先进的天文望远镜,人类就能够在之前无法观察到的夜空区域,发现新的宇宙天体亮点。2、人类如果能够离开地球飞向新的宇宙太空区域,到那时,人类观察到的四面八方的宇宙半径还是相同的,尽管可能之前能够看见的星系看不见了,之前不能够看见的星系却出现了;但是,人类的宇宙可视区域的大小是依托人类当时所拥有的最大天文望远镜而定的。

对宇宙而言,人类并没有那么特别,因为人类从诞生至今时间非常短;所以,宇宙不可能将人类所生存的地球特别关照和对待,更不可能地球刚巧就是宇宙的中心。最可能的答案是:宇宙没有中心且处处都是中心,因为宇宙是无限的。

2.2. 宇宙始末

无论动物、植物、还是微生物,人类所定义的生命形式都是有一个期限的,即人类定义的生命形式都不是长生不老的。人类以对待生命年龄的思考方式,去思考宇宙万物,认为宇宙也是有年龄的;这样的思维方式是否正确和合乎宇宙客观实际,值得人类反思。

石头能够轻易长生不老而永远存在,人类定义的生命为什么不具有这样的能力?人类定义的“生命”的生和死,其实是一种“能量结构形式”的产生和分解,并不意味着“原材料”的产生和消亡。而原材料可能存在相互转化,但它们一直都存在。人类的存在,已经证实了宇宙客观存在是真实的,至于这种真实存在什么时候产生的,人类无能为力去回答。笔者对于这类“鸡生蛋蛋生鸡”的问题,已经多次表明立场,这样的问题人类无法解答,至少是当前无法解答。

根据能量统一原理和能量守恒定理,任意能量形式不会凭空产生,只能由其他形式的能量直接或间接转化而来。人不会凭空产生,人体来自于父母的精子和卵子的结合,然后逐步吸取其他形式能量而形成。这是一个循环问题,所以人类无法找到整过过程的“头”。石头如何诞生的,因为石头没有父母,对于这样的问题人类很难给出准确的答案。

宇宙诞生和石头诞生是一类问题。人类历史上有各种各样的宇宙诞生思想和理论,最受当今人类认可的,就是西方所谓科学大碗提出的“宇宙大爆炸”学说。宇宙大爆炸还将宇宙背景辐射的发现,作为了其最有力的证据;看了前面笔者用宇宙无限的思想解释宇宙背景辐射的思考方向,大家还认为宇宙背景辐射能够证明宇宙大爆炸吗?

宇宙大爆炸学说有许多漏洞,提几个比较明显的漏洞:

    第一、宇宙大爆炸学说认定宇宙年龄约为138亿年,而宇宙半径为460亿光年;当前人类认为光速是极限速度,很明显宇宙年龄和宇宙半径是矛盾的。

    第二、宇宙大爆炸学说提出了奇点的概念,请问奇点是如何形成的,宇宙中如此多的星系和星球要压缩到一点,由什么提供了这个压缩所需要的能量?

    第三、宇宙大爆炸学说为了解释红移现象,而红移是否存在还是未知数,如果红移是因其他原因形成的,而不是因星系远离形成的呢?

    第四、宇宙大爆炸学说认为,宇宙背景辐射是大爆炸遗留的热辐射能量在宇宙中形成的余热,请问这些余热是如何从“宇宙背景”上面一直持续不断并稳定地反射向地球而来的呢?

宇宙不是人类定义的生命形式,要么不存在,要么一直存在,不可能从某个时间节点开始,“啪”的一声就冒出来了。所以,笔者从逻辑分析得出,宇宙是客观存在的,而且是一直都存在的,宇宙没有开始也不会有结束,宇宙是无始无终的。

3. 背景辐射本质和种类

背景辐射的本质是:能量释放在介质中以能量源为球心,向四面八方分散传播并逐渐均分减弱,只要传播出去的能量没有被完全吸收而消失,能量就会一直均分散开而减弱,越来越小趋于零而不为零的变化过程。距离能量源越远的地方,接收到的能量就越弱;当远方众多能量源释放传播而来的微弱能量相互叠加后,就会形成一个相对稳定的微弱能量信号。

其实,不单单电磁波才有背景辐射现象,声波和水波浪也有背景辐射现象。

笔者在之前的多篇文章中,都提到了水瓶嗡嗡声现象就是声波的背景辐射现象。此处,再提出海浪就是水波浪的背景辐射现象。因为,三者虽然类型不尽相同,但本质都是一样的,都是介质波所具有的共性而形成的必然现象。

4. 结论

从光的介质波共性角度思考宇宙背景辐射现象,一切并没有当今西方主流学术界所宣扬得那么神乎其乎。科学应该是追寻理性的探讨过程和合乎宇宙客观实际的规律;而不是将人类带入思维的死胡同,然后画地为牢,弄出一系列违背基本逻辑的理论。

 

我们所感知的世界,只是客观真实世界的一小部分,然而就算是感知的这一小部分,也会被我们人类按照自己的大脑思维惯性而曲解。这正说明了,我们要正确客观认识我们所赖以生存的地球及宇宙,就只能靠我们的不被假象所迷惑的客观的科学的“心”去感受。

作为一个客观的理智的科学工作者,我们必须摒除个人意识偏见,用客观的科学的实事求是的态度,去对待我们所做的每一项研究工作。只有这样,我们才可能不会因为我们个人认知标准不同的原因,去误导人类大众的认知标准。

 

科学分析,不求大同。不足之处请客观指正,谢谢!

 

                                                         陈军

                                                  2021年11月30日

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4 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 天文萌新

    奇点怎么形成不知道,反正知道有奇点天文网,哈哈😃

    • 紫薇圣人

      哈哈,说的有道理。感谢奇点天文网提供这么好的学术平台!知道奇点天文网,就能知道一切你想知道事物的真相。
      无论什么“点”,只是人为概念。宇宙不存在孤立“点”所对应的实物。所以,奇点概念所对应的事物,在宇宙中是不存在的。

  2. eva

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