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宇宙星系和星球体的运动状态

2017-10-10张龙元朱帝铭

科学家 2016年16期

张龙元+朱帝铭

摘要宇宙中的各级星系都在绕各自的中心天体进行永不停息的公转运动。各个星球体都在进行永不停息的自转运动。各级星系及星球体具有较弱的由“大爆炸”高温高压引起的相互远离的立体发散式膨胀运动。还具有由星系和星球体的自转和公转产生的惯性离心力引起的近乎平面发散式膨胀运动。各级星系及星球体均分布在扁球状宇宙空间的事实,就是惯性离心力引起的平面发散式膨胀运动的证据,也是否定宇宙空间膨胀的证据。光子在膨胀的空间运动时势必引起光子的运动不断加速。如果“光速不变”则宇宙空间可能没有膨胀。宇宙总星系还存在与其公转运动方向夹角为0°~180°的宇宙公转运动。

关键词公转;自转;膨胀运动;立体膨胀;平面膨胀;宇宙公转

宇宙是物质的,物质是运动的——天旋地转式运动。宇宙天体的运动有多种形式。一是各级星球体所进行的自转运动;二是各级星系及各级星球体几乎在同一平面上(扁球状空间)所进行的同步的公转运动;三是哈勃定理所描绘的星系及星球体所作相互远离的膨胀式运动;四是与扁球状总星系夹角为0°~180°的宇宙公转运动。所有的天体运动都具有4个自由度。

1星球体的自转运动

“大爆炸”时温度高达1000亿度。所有物质撕裂成弦粒子,由弦粒子演化成基态粒子。由这些基态粒子经150亿年历程逐渐演变成今日之宇宙。在演变过程中由基态粒子——光子级粒子演变成宏观天体是逐渐逐级演变而成的。基态粒子——光子、电子、引力子、热子首先经偶合而形成粒子对,或经偶数组合或“三、三制奇数组合”而形成粒子团。在光子、引力子、热子3种玻色子形成粒子对、粒子团过程中,无论是偶合、还是“三、三制奇数组合”形成的粒子对、粒子团都是白旋量子数为整数的玻色子。属于费米子的电速奇子在偶合成粒子对时,将形成自旋量子数为整数1的玻色子。在“三、三制奇数组合”时形成的粒子团将保持费米子(白旋量子数为1/2)的特征。

在基态粒子形成粒子对、粒子团时。高速运动的基态粒子相互撞碰的方向无数。粒子的运动方向相对且在同一直线上相撞而结合的方式只有一种。以此种方式形成的粒子对、粒子团,将相对静止在宇宙太空的某一时空点上。至少不会产生自转运动。其它所有的演变方式均将以基态粒子的侧面相撞而结合成粒子对、粒子团。以此诸种方式形成的粒子对、粒子团必然萌发产生一种新的运动形式(运动状态)——自转。此时的粒子对、粒子团既保持着量子态的白旋运动,又存在刚刚萌发产生的非量子态自转运动。随着基态粒子的逐级演变——夸克、质子、中子、原子、分子的形成,非量子态的白转运动逐渐加强,直到原子、分子构成宏观天体之时,真正意义上的白转运动就诞生了。

2星系及星球体的公转运动

太陽是太阳系的中心天体。太阳系其他所有星球体都围绕中心天体——太阳作同步的公转运动。

太阳系有一个中心天体;每个星系都有一个中心天体;各级星系也都有一个中心天体。星系中的各个天体都是围绕各自的中心天体进行永不停息的公转运动。

星系和星球体的公转运动是怎样形成的呢?

星系是星球体构成的。形成星系的动力是惯性离心力。惯性离心力是由星球体本身所具有的自转运动而产生的。星球体在惯性离心力的作用下逐渐解体、剥落——“四分五裂”产生许多质量、体积较小的新的星球体。由这些新的星球体构成新的星系。换句话说,星系是由星球体演变而成的。在新的星系中,位于最中心、质量、体积最大的星球体称为中心天体。由于属性信息的转化与传递(遗传)所有新的星球体均保留着原星球白转的运动状态。使每个新的星球体既具有各自的自转运动,也具有与原星球体同步的白转运动。但此白转非彼自转,是诸多新的星球体的共轭自转。由于量变引起了质的变化,此自转现已命名为公转。如此看来公转是自转的衍生产物,自转是公转之母。

3宇宙星系、星球体的膨胀运动

3.1哈勃的伟大发现

1929年美国天文学家埃德温·哈勃发现了星系及星球体相互远离的膨胀运动。哈勃定律——宇宙膨胀说指出:星系的红移量与星系间的距离成正比。不管从哪个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去。宇宙太空还在膨胀,且会永远膨胀下去。星系相互远离运动是宇宙空间急剧膨胀而引起的。或者说星系相互远离运动是由宇宙空间膨胀而诞生的。宇宙空间膨胀是星系及星球体相互远离的动力。

星系相互远离的运动形式就像松紧带上的一排纽扣。拉长松紧带所有的纽扣都在相互远离。这种膨胀运动处处相同。不存在特殊中心。从任意一个纽扣来看,离它最近的纽扣以某种速度退行,再下一个纽扣则以2倍数速度退行。以此类推。纽扣离得越远退行速度越快。

3.2对膨胀运动的解释未必是成功的

宇宙间的天体数量级为“亿”。银河系天体数(恒星)有2500亿颗以上。河外星系的天体数更多。则宇宙中天体间相互远离的速度应为某天体退行初速度2倍的2500亿的n次方(n代表宇宙星系天体数量是银河系天体的倍数)。每个天体在膨胀过程中的退行速度早就远超过光速了。可能吗?再经150亿年的退行,天体间的距离应为:“VOX22500亿nX150亿年”。恐怕用光年、秒差距来表示还显得不够!符合客观事实吗?经现代天文观察精确测量:离我们1000万光年的星体,其退行速度约为150公里/秒。

哈勃发现的星糸及星球体的膨胀运动。的确是20世纪最伟大的发现。其膨胀运动是否由宇宙太空膨胀而引起,值得探讨、研究。“太空”能否膨胀牵涉的问题很广,至少要解决两大难题:膨胀所需要的动力从何而来?宇宙是有限的还是无限的?

物体运动的初始条件——“第一推动力”问题解决不了时,就认为“第一推动力”是“上帝”给的,连大科学家牛顿也无可奈何地说:“也许是……”。物质运动的“第一推动力”问题尚未解决,一个非物质的“宇宙太空”的“瀑胀”“瀑缩”的“第一推动力”又是从何而来?是谁给的?岂不较之物质运动的“第一推动力”是谁给的更为复杂,更难解决了吗?endprint

宇宙是有限的还是无限的?这个问题确实是一个难题。若认为宇宙是有限的。有限必有界。有界必存在“界外”。有“界外”则与“宇宙无限”相矛盾。与宇宙的慨念相矛盾。因为宇宙囊括一切,没有任何东西存在无限宇宙之外。无“界外”则与“有限”相矛盾,与宇宙太空膨胀相矛盾。我国古代的杨慎似乎认识到这个问题不可能有圆满的结论。他曾经说:“天有极乎,极之外何物也?天无极乎,凡有形必有极”。他似乎像一个大人给小孩子的争辩作判决:你们说的都有道理,也都无道理,不要再争了。我给你们总结一下:有限必有界,有界必有限。无界必无限,无限必无界。一锤定音,“休庭”!

自从哈勃发现了宇宙星系及星球体的膨胀运动,创立了“宇宙膨胀说”以来,“休庭”了的“有限无限”问题又重新“开庭”了。无限论者围绕“宇宙膨胀”绞尽脑汁搜集、寻找“从无限膨胀到无限”的理论根据。

根据事物的“正、反,正、负,胀、缩”等对应关系。人们预测到与“宇宙瀑胀”相对应的“宇宙瀑缩”的可能性。就是没有人提问过星系及星球体的膨胀运动是宇宙太空膨胀引起的吗?宇宙太空能膨胀吗?当然不敢提问。提问者、凝问者、反对者被视为“狂徒、痴人”的滋味当然是不好受的。

人们从数学家康托那里找到了有关无限的数学原理。

如果说宇宙太空是无限的,如果存在像Mn那样的不能再膨胀的无限,则与“宇宙膨胀说”相矛盾;如果宇宙星系及星球体的相互远离的膨胀运动是宇宙太空膨胀而引起的,则又与“太空无限论”相悖,也失去了无限的意义。宇宙星系和星球体的相互远离的膨胀运动和“太空无限”(不能再膨胀)都是客观的、无可非议的。则人们对宇宙星系及星球体的膨胀运动的解释——从无限膨胀到无限的数学原理的运用就是错误的。根据康托的无限数学原理解释、推测:宇宙中的星系及星球体可以在无限的宇宙空间中无限的膨胀,膨胀结果还是“同样的无限”。“同样的无限”可以证明无限确实具有“唯一性”特征。康托的无限数学原理(数列中对应级数项的倍数关系)不宜作为解释宇宙星系及星球体相互远离的膨胀运动的原理、依据。实质上这是一种利用无限数学原理进行哲学上的诡辩,犹如利用生物学上的原理进行哲学上的诡辩一样:今天的我非昨天的我,昨天的我触犯了刑法,今天的我可以不承担法律责任,与今后的我也毫无关联了。

宇宙星系及星球体相互远离的膨胀运动是客观存在的,是哈勃的伟大发现。但对膨胀运动的解释未必完美,未必成功。一则宇宙星系及星球体能否在无限的宇宙空间(太空)无限膨胀可疑;二则宇宙太空的“无限膨胀运动”的第一推动力难找。

物体运动的初始条件——“第一推动力”问题解决不了时,就认为“第一推动力”是上帝给的。大科学家牛顿也认为“也许是……。”物质运动的第一推动力问题尚未解决。一个非物質的“宇宙太空”的“无限瀑胀”和“无限瀑缩”运动的“第一推动力”从何而来。较之物质运动的“第一推动力”是谁给的,岂不是更为复杂,更难解决吗?难道说宇宙太空的“瀑胀、瀑缩”运动又是上帝推动的?这是第一难。第二难:运动系指物质在空间的位移。“运动”强调的是“物质的位移”。宇宙太空膨胀运动指的是“非物质的位移”,此“位移”与“运动”的概念相矛盾,两种位移简直是风马牛不相及。那些从无限到无限的瀑胀,瀑胀至正无限。从无限到无限的瀑缩,瀑缩到零,暴缩到负无限的数学原理,貌视严谨、科学但是运用到“宇宙太空膨胀”问题上未必客观,运用到解释“宇宙星系及星球体相互远离的膨胀运动”这种宇宙现象,未必就是真理。

3.3膨胀机制新说

“大爆炸”和惯性离心力共同掌控着膨胀运动。

宇宙星系及星球体相互远离的膨胀运动是客观存在的。若宇宙太空确实是无限的,无限确实不能再膨胀,也不存在膨胀的概念。则宇宙星系及星球体相互远离的膨胀运动,必然存在自身的膨胀机制和膨胀原理。

“空间”表示什么也没有。“空间”是非物质的。空间的功能是包容物质和能量,运动是物质的属性信息之一,膨胀运动是运动的诸种存在形式之一。无论何种运动均需要能量,均需要能量的支持和掌控。物质是能量的载体,没有物质哪来的能量,没有能量哪能运动,哪能膨胀。霍金认为:宇宙空间有限无界。空间要“膨胀”。必须有膨胀所需要的“界外空间”。膨胀所需要的“界外空间”还是叫“空间”,谈何膨胀。所以空间根本不存在膨胀的概念。即使空间要产生膨胀运动,也需要能量、动力的支持和掌控。空间不存在能量,也不存在动力。物质的第一推动力尚未找到,太空膨胀的第一推动力更难找到,也许永远也找不出来。爱因斯坦曾提出过“真空能量”得假说,仅仅是假说而已。硬说宇宙空间存在膨胀运动,除非是“上帝”推动的。

宇宙星系及星球体的膨胀运动是“大爆炸”事件引起的。其膨胀速度是从“大爆炸”事件发生的那一刻开始逐渐减少的。是因为弦粒子演变成基态粒子——光子级的粒子。基本粒子逐级演变成夸克、质子、中子、原子、分子,其随着宏观天体的形成而逐渐减少,直至减少到趋向于零。“减少到趋向于零”并不表示天体不再运动,不再膨胀,而是星系内星球体间的距离相对稳定,犹如太阳系中所有天体所处的稳定状态一样。

为防误解,星系内星球体膨胀速度趋向于零时,采用对数值来表示。其对数值为“1”,“1”表示星系内星球体的相对稳定状态。膨胀运动还在进行,星系间还在“相互远离”。宇宙中的物质(天体)是比较均匀的,无特殊之点。宇宙间所有物体(天体)对某一特定物体的作用力的总和趋向于零,或者说很微小。在最小星系——基本星系(如太阳系)内,由于中心天体与各星球体间的万有引力作用,其膨胀运动显得更加微弱。因此我们“忽略宇宙中所有物质的作用”,把星球体、星系作为一个独立体系来处理、研究,误差不大,基本正确。例如我们把太阳、月亮、地球作为独立体系,根据三者的运动规律制定的历法(年历、月历、日历)非常实用,基本准确,误差甚微。

如果宇宙空间是膨胀的,则天体的空间分布会因“空间膨胀”而逐渐疏稀。星系中的星球体绕中心天体运动一周所需要的时间就会逐渐增长。我们以地球、太阳及月亮的运动规律制定的历法(年历、日历、月历)就要“一日一变”甚至“一日数变”了。endprint

如果“空间”还在膨胀,宇宙问的星系及星球体经数百亿年的相互远离早就远离得“你看不见我~‘我看不见你了”。宇宙星系及星球体早就变成了“只有我”“没有你”唯我独尊了。

如果“空间还在膨胀,天体的体积就会因空间膨胀”而逐渐增大(密度逐渐减少)。所有天体都会变成“爆花米”。人们好像还感觉得到这种现象的存在。还尚未发现天体密度在逐渐减少,体积逐渐增大的证据。

如果空间是膨胀的,光子在膨胀的空间运动时势必引起光子的运动不断加速。如果光速没有加快,則空间可能就没有膨胀。

宇宙空间不能膨胀,宇宙星系及星球体相互远离的“膨胀运动”是怎样产生的呢?

星球体自转运动使星球体产生了惯性离心力。在惯性离心力作用下,星球体演变成新的星球体,由新的星球体构成新的星系。新星系和新星球体的运动受惯性离心力的支持和掌控而呈现发散式运动,空间膨胀时产生的运动状态,人们习惯称之为膨胀运动。此发散式运动主要由惯性离心力掌控,其运动方向、状态应该与惯性离心力方向、状态一致。也就是说其运动与惯性离心力方向、状态是完全一致的,是在同一扁球状空间内进行平面发散式运动。把这种运动状态称之为膨胀运动,似乎觉得有点不太合理,不太准确,或者干脆说不够科学。

从创生宇宙中的一级星系、一级星球体在惯性离心力作用下演变成二级星系、二级星球体,直到逐级演变成未级星系、末级星球体。各级星系、各级星球体的运动状态都应与惯性离心力的方向、状态一致,都应该同在扁球状空间内进行平面发散式同步运动。现代天文观测证明创生宇宙总星系及各级星系和各级星球体确实是分布在一个巨大的扁球状空间。即创生宇宙总星系的空间分布确实呈现扁球状,且各级星系的空间分布均呈现扁球状。如太阳系、八大行星和一个矮行星绕太阳在一个扁球状空间内进行着永不停息的公转运动。

如果星系及星球体的相互远离的发散式运动是宇宙空间膨胀引起的,则此运动方向、状态应该是立体发散式(球体)运动。既然创生宇宙总星系的空间分布呈扁球状,既然各级星系及各级星球体只在一个扁球状空间内作发散式运动(近乎平面发散),则这种发散式运动决非宇宙空间膨胀而引起。可以肯定惯性离心力是产生星系及星球体相互远离的发散式运动的原因之一,也是宇宙星系及星球体仅分布在扁球状空间内的根本原因,也是否定“宇宙空间膨胀”的有力证据。

创生宇宙是因“大爆炸”事件而诞生的。“大爆炸”后所有物质均被撕裂成弦粒子,由弦粒子演化而成基态粒子。此时基态粒子——光子级粒子的运动呈现发散式运动。且为立体发散式运动,此运动状态貌视“空间膨胀”所产生的运动状态。故人们称之为膨胀运动。现代星系及星球体还保留着微弱的“大爆炸”产生的运动状态,就像“大地震”过后的“余震”一样。这种“余震”般的立体发散式运动——膨胀运动到现在已经趋向于零。

光子的膨胀运动速度为30万公里/秒。在宇宙演变过程中,随光子对、光子团、夸克、电子、质子、中子、原子、分子及宏观天体的形成,能量信息的传递和转化,运动速度逐减少,随着宏观天体自转的形成,惯性离心力的诞生,宏观天体受惯性离心力的制约、掌控。宏观天体的运动方向、状态发生了变化——由基态粒子的立体发散式运动转化为平面发散式运动。

惯性离心力掌控的运动是平面发散式运动。“大爆炸”掌控的运动是立体发散式运动。而宇宙星系及星球体是在一个扁球状宇宙空间做发散式运动,这是“大爆炸”和惯性离心力共同掌控的运动状态,是二股力量共同作用的结果。宇宙星系的“扁球状”结构是“大爆炸”和惯性离心力的“二合一”产物。

3.4星系的膨胀运动速度

星系间相互远离的膨胀运动速度是有差别的。类似太阳系的基本星系内的星球体的相互远离速度小于基本星系问相互远离速度;基本星系间小于类似银河系的星系团间的膨胀运动速度;类似银河系的星系团间小于“星系团”间的膨胀运动速度;星系团间小于超星系团间的膨胀运动速度;超星系团间小于长城间的膨胀运动速度。

哈勃测得距我们(地球)1000万光年的星系,其退行速度是150公里/秒(H=150公里/秒.1000万光年)。此退行速度应该是星系团间的膨胀运动速度。

创生宇宙中物质的分布是均匀的,没有特殊之点。根据创生宇宙的层次结构和各级星系的直径距离,可大约推算出各级星系的膨胀运动速度,并可绘制出膨胀运动速度变化曲线图。

基本星系内星球体的退行速度趋向于0。基本星系的退行速度为:0.000 001 142公里(1000万光年:150公里=0.0 761 035光年:x);类似银河系的星系团其退行速度为:1.5公里(1000万光年:150公里=10万光年:x);星系团的退行速度为:150公里;超星系团的退行速度为:7 500公里(1000万光年:150公里=5亿光年:x);长城的退行速度为:75000公里(1 000万光年:150公里=50亿光年:x)。星系距离越远其退行速度越大。s距离(光年)

4宇宙公转运动

“宇宙公转”运动是一种与各级星系的公转运动夹角为0~180°的公转运动。每一角度的宇宙公转均可以叫做星系公转。宇宙公转是由无数星系公转组成,是星系公转的集合,是星系公转量变到质变的结果。公转一周总星系所经过的宇宙空间形成球体,故称球体运动(或称滚动)。

创生宇宙总星系属正物质宇宙,相对整个宇宙它是一个次级宇宙。创生宇宙总星系的球体运动与其它次级宇宙——彩色宇宙、反物质宇宙、暗物质宇宙的球体运动同步。运动一周囊括了整个宇宙,故称之为:“宇宙的公转”。公转一周所需时间可称为:一个“宇宙年”。

宇宙公转运动与各次级宇宙的公转运动及哈勃定律所描绘的膨胀运动,3种运动共同作用的结果可使宇宙中任一星球体达到整个宇宙三维空间的每个点。

正是大地何地无荒草,太空何空有荒漠。endprint