No Comments »

宇宙膨胀的力学原因——天体的辐射压                           作者    吴东敏

人类对宇宙的观测已有数千年的历史。近几百年以来,望远镜和光谱学的研发,大大推进了天文观测的进度和深度。

现代天文已经观测到数千亿个星系,每个星系的恒星数在数亿颗至上万亿颗范围。2004年,澳大利亚天文学界统计的宇宙中恒星总数量是700万亿亿颗,被认为是目前最有权威的统计数据。本银河系的恒星数约为2000亿颗,属中上等数量恒星的星系。星系的大小尺度在5000光年至50万光年范围内。星系就像宇宙中的小岛,在大尺度上看,它们较为均匀地分布在宇宙空间中。

上世纪20年代,以哈勃为首的天文学家,在光谱观测中发现了光谱红移和光谱蓝移现象。根据波动的多普勒效应,当一个星系或恒星快速离开地球时,对其辐射过来的光波进行观测,第二个波长比第一个波长到来晚一点。由于天体作离开运动,其辐射的光波的波长相当于被拉长,表现为光谱线的红移。哈勃发现绝大多数的星系的光谱线向红端移动,经过长时间的观测,判断,总结表明:宇宙并非相对静止,在大尺度空间中,几乎均匀分布的星系之间的距离正在互相增大,而是处于几乎是均匀膨胀的状态之中。

一个含有数千亿个星系以光速作均匀膨胀的宇宙,看起来与稳恒态宇宙并无多大差别。在地球人看来是很快的速度——光速,对于宇宙尺度来说是太小了,可以把每秒30万公里与每秒1米的速度看成近似相等。电脑演示的宇宙膨胀动画模型很不合理;因为,一个10万光年尺度的宇宙小岛发生一个位移(10万光年)需要的时间,人生一辈子以百年计算,须要1000辈子。然而,不能用直观速度合理描述的宇宙膨胀模型,却可以用光谱线的红移来发现它。

 

阅读全文