09.04 宇宙加速膨脹論存在根本性錯誤,宇宙膨脹與暗能量沒有關係

宇宙暴漲理論隨著三位科學家發現了“宇宙加速膨脹”而進一步刷新了人們的認知。索爾·珀爾馬特、布萊恩·施密特、亞當·里斯等三位科學家因為“透過觀測遙遠超新星而發現了宇宙加速膨脹”,共同榮獲2006年邵逸夫天文學獎與2011年諾貝爾物理學獎。他們通過研究和觀測得出了驚人但卻相同的結果:大約50顆遙遠的Ia超新星,它們的星光似乎比預期的要暗。這一結果與科學家事先的預期完全相反,因為如果宇宙膨脹越來越慢的話,超新星應該顯得更亮才對,但隨著超新星被所在星系裹挾著,以越來越快的速度相互遠離,它們的亮度也會越來越暗。結論:宇宙膨脹非但沒有越來越慢,反而恰恰相反——宇宙膨脹在加速。

宇宙加速膨脹論存在根本性錯誤,宇宙膨脹與暗能量沒有關係

這個出人意料的發現使許宇宙物理學家們措手不及,因為這是為現代宇宙學所難以解釋的,但問題出來後,現代科學理論大家們總有其應對的辦法,採取了慣常的辦法:當一種現象不能解釋時,就用一種假設的物理因子進行填充式的解釋。基於此,他們提出了暗能量與暗物質說,假設暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹速度的難以察覺的能量形式,並煞有介事地計算出了暗能量佔據宇宙約68.3%的質能,同時認為27%的宇宙是由暗物質組成的。在他們看來,雖然暗能量和暗物質都因不會吸收、反射或者輻射光,而無法直接使用現有的技術進行觀測,但暗能量假說是卻成為了當今對宇宙加速膨脹的觀測結果的解釋中最為流行的一種。但問題是:宇宙加速膨脹說是正確的嗎?(作者:王江火)

宇宙膨脹的根本原因在於能量不斷轉化物質並進行空間佔位

統一信息論認為,由於物質是基於能量子的集合而成,宇宙之所以能成為宇宙,一切的一切都是基於作為宇宙原始始基的能量子而形成的。宇宙的形成主要分為四個環節:能量子——極限粒子——微觀粒子——宏觀物質。其中,能量子和極限粒子是宇宙萬千世界和千變萬化的最基礎的根源所在,宇宙的演化和膨脹完全基於此。由於宇宙開初充滿著巨大能量,所以必然會通過能量子合成極限粒子並佔據空間的方式而迅速膨脹,期間也有極限粒子分解成能量子而收縮空間(所謂的吸引力和斥力實際並不存在,只是一種空間收縮和膨脹的外在假象),但總體空間膨脹大於收縮,這導致了所謂宇宙大爆炸(宇宙暴漲)。

宇宙膨脹的根本原因在於能量子不斷轉化為各種物質(先轉化為極限粒子再組合各種物質),並通過物質佔位形成空間造成的(不存在沒有物質的空間,空間就是物質實體佔位)。在這種情況下,只要宇宙仍然分佈著足夠的能量,使其合成物質空間的總量足以抵消因物質分解引起空間消融的總量,就能使宇宙保持膨脹狀態,從各種情況分析來看,由於物質實體相對穩定,其分解成能量子的速度量相對較低,故目前的宇宙3K背景輻射仍然可以使得宇宙有足夠大的膨脹速度,而根本不需要暗能量。宇宙膨脹是整體性的全面性的,宇宙每個區域都在進行膨脹,由於相鄰區域的膨脹速度將相互疊加,較遠區域的將相對會獲得多重疊加效應,必然使得距離相對遙遠的區域比近距離區域獲得相對更大膨脹速度,再加上球體宇宙的每個區域都存在以自己為中心的膨脹呼應效果,必然導致整個宇宙圍繞宇宙中心進行高速運轉,這樣就會進一步加大遠距離天體的遠離速度。不過,宇宙內部的相互遠離速度只是侷限於宇宙球體內部的,而不會從根本上影響宇宙的整體尺度,因為宇宙的膨脹速度只取決於宇宙邊緣的擴張速度。

宇宙以近2倍光速進行膨脹

極限粒子有一個極為重要的性能特性——當量完全相同而性能質量相反的極限粒子接觸後造成“湮滅”。由於這個原因及宇宙初始分佈的各向同性和均勻性,宇宙在大爆炸初期造成了極為普遍的“湮滅”現象。因此,宇宙初期往往會造成兩種極限粒子分佈兩個各自不同的區域的情況,僅有少數性能質量相反的極限粒子融合的到性能質量相異的區域中,以形成“物以類聚”現象,宇宙便基本上形成了這樣一種模式:絕大多數同性極限粒子分佈在同一區域中,又由於同性極限粒子合成同性極限粒子後,它們之間又會合成更多的同性極限粒子。這樣,兩個不同區域的極限粒子就會呈現幾何級數增長,而極限粒子的形成是以最小的普朗克時間內造成的。這樣,當宇宙中充滿大量遊離的能量子的時候,理論上,宇宙將會在這兩個不同區域以光速合成極限粒子,並由此造成在這兩個不同的區域中以光速膨脹。事實上,由於自然科學已找到了宇宙3K輻射背景,就說明了宇宙仍然含有大量的遊離的能量子,這就為造成在這兩個不同區域的光速膨脹提供了足夠的能源。

宇宙整體上會出現兩種相對立的態勢。一方面,由於宇宙誕生時存在各向同性和均勻性特徵,而這兩種性質相反的極限粒子將基本分處兩個不同的區域內,這就會造成了以宇宙奇點為中心的各個方向上的空間光速膨脹;另一方面,由於宇宙內也存在大量的因極限粒子分解而形成的空間收縮現象,且隨著實在物質的不斷增加,其空間收縮速度也在不斷加快,這使宇宙空間的膨脹速度會相應降低,但這種收縮現象目前相對於膨脹還是非常小的。基於此,宇宙將會出現膨脹與收縮並存的情況,但相對而言,能量子一旦集合形成實體性質的極限粒子,一般情況下是不容易分解的,或者說因實體物質分解所導致的宇宙收縮速度,要遠小於因能量子合成實體物質所導致的宇宙膨脹速度。因此,在整個宇宙的相對方向上,由於速度的疊加,宇宙應該以略小於2倍光速的速度進行膨脹。

宇宙膨脹速度逐漸遞減直至形成穩恆態

理論上,加速膨脹的情況只有在宇宙不斷獲得越來越多的外來能量情況下才可能發生,但我們已根本上排除了多元宇宙論這種形而上的假設,故宇宙應該是封閉而孤立的,在“奇點”能量恆定的情況下,宇宙膨脹雖然在某個時間段內有可能會出現加速或減速加速交替進行的情況,但宇宙膨脹速度總體上只能遞減的。

由於光速是恆定的最大速度值,宇宙在相對方向上應該以2倍光速膨脹的速度應該是穩恆的,但宇宙膨脹的這個速度只能在宇宙的邊緣上才能獲得最大值,主要原因在於:由於宇宙中心到宇宙邊緣的物質質量密度逐漸降低,而宇宙邊緣物質質量密度最低,其分解極限粒子的速度也就最低,膨脹速度自然最大,故宇宙膨脹速度應該是按照從宇宙中心到宇宙邊緣逐漸加大的。事實也是如此,哈勃常數就是一種按照距離遠近確定的速度增加值。歐洲航天局於2013年3月21日宣佈,根據普朗克衛星的測量結果得出新的哈勃常數值為67.80±0.77(km/s)/Mpc(Mpc表示百萬秒差距,大約為300萬光年),即在每增加300萬光年的距離上(或每過300萬年),星系遠離地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。而上述科學家所得出的宇宙膨脹速度加速的結論,是通過對來自距地球7 0 億光年到1 0 0 億光年遠的1 4 顆超新星的光進行分析後獲得這一發現的。實際上,這麼遙遠距離的星系退行速度較大本就是一個非常正常的現象,這其實只是證明了哈勃定律(來自遙遠星系光線的紅移與他們的距離成正比),問題僅在於:這些天文學家因為沒有搞清楚宇宙在相對方向有一個最大膨脹速度,即近2倍光速的穩定值,而只是憑藉上述某個單方面觀測單純得出了宇宙膨脹速度加快的結論。理論上應該是這樣的,雖然宇宙內部每個天體相互遠離的速度會隨著距離的增加而相對增加,但這種遠離速度卻是被限定於宇宙邊緣膨脹速度以內的,即使說:無論宇宙內部星體相互遠離的速度有多大,總是要小於宇宙邊緣即整個宇宙的膨脹速度的。而宇宙的膨脹速度與內部星體相互遠離的速度無關,只能取決於宇宙邊緣的膨脹速度。

宇宙膨脹需要以不斷有大量能量子合成極限粒子為代價,而隨著時間推移和宇宙的不斷膨脹,能量子的分佈密度也會相對越來越少,這就導致了所謂的宇宙背景輻射的溫度逐漸降低,以至於降低到目前的3k背景輻射。但是,由於能量子合成極限粒子的速度總是以光速進行的,故即便宇宙背景溫度很低,也還是會在宇宙球體的相對方向上以2倍光速膨脹,不過這種情形不會持續太久,如果宇宙沒有其他持續不斷的能量供應,其最終將會因遊離能量子的不足而使膨脹速度不斷降低,特別是當宇宙背景輻射溫度降低到接近0k時,宇宙將迅速降低膨脹速度,及至完全停止膨脹。因此,宇宙的整體膨脹速度不僅不會增加,反而會是遞減的。根據計算,宇宙將最晚將在58億年後停止膨脹,進入既不膨脹也不收縮的穩恆態(百度《宇宙將最晚在58億年後停止膨脹,最大尺度不超過400億光年》)。

統一信息論時空觀及其宇宙穩恆膨脹理論雖然也認為宇宙會存在大量的暗物質與暗能量並認可它們也會導致宇宙膨脹,但卻認為造成宇宙膨脹的主要根源並非是暗能量,而主要是正來自於宇宙到處分佈的大量正能量,從而否定了暗能量假設對宇宙膨脹的主要支撐作用,這使其顯得更為合理客觀一些。事實上,也有很多科學家質疑宇宙加速膨脹的觀點。2015 年 6 月 3 日,有一個研究小組根據新的統計研究,質疑了“宇宙加速膨脹”的結論,並發表於《科學報告》雜誌。英國每日郵報報道,2016年10月,英國科學家指出,科學家通過觀察宇宙中超新星,結果表明暗能量促使宇宙加速膨脹是不可靠的。可見,立論基礎不同就會導致不同研究情況,而這種情況甚至會影響觀測效果的,現代宇宙學之所以認為宇宙在加速膨脹,並認為加速膨脹的根源在於暗能量,主因是他們不無法通過已有的理論解釋遠距離天體彼此加速遠離的這一現象,而用假設的方式硬性加入,這不可避免地會帶來認知上的負面作用。錯誤的根源不在宇宙,而在於錯誤的立論基礎和相對視角的誤導(請參閱《先鋒小鎮•新文明烏托邦,王江火著,上海三聯出版社)。

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