紅移效應(yīng),又稱為多普勒效應(yīng),能夠?qū)O端遙遠(yuǎn)的天體進(jìn)行測(cè)距。先前人類觀測(cè)顯示,所有的星系都在遠(yuǎn)離我們,并且距離我們?cè)竭b遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離的速度越快,這就是著名的哈勃定律,它背后的本質(zhì)是宇宙的膨脹。可以通過對(duì)遙遠(yuǎn)天體光線的光譜分析檢測(cè)這種“紅移”效應(yīng)。恒星光譜中會(huì)有一些暗線,這是光源發(fā)出的光線中,由于某些類型的元素被吸收而產(chǎn)生的吸收線。星系遠(yuǎn)離我們的速度越快,其波長(zhǎng)的拉升程度越明顯,在光譜中的表現(xiàn)便偏向紅端,被稱作紅移。那么基于哈勃定律,可以發(fā)現(xiàn),星系距離我們?cè)竭h(yuǎn),它們光譜中表現(xiàn)出的紅移量也會(huì)越大。目前接收到紅移最大的電磁波信號(hào)顯示其來自138億光年之外。換句話說,這是目前人類能夠觀察到的最古老的光線,這也在一定程度上透露了宇宙本身的年齡。在過去的138億年間,宇宙一直在持續(xù)膨脹——并且膨脹的速度非常迅速。將這一因素納入考慮之后,天文學(xué)家們的計(jì)算結(jié)果顯示,那些從138億光年外發(fā)出的光線,產(chǎn)生這些光線的古老天體,由于宇宙的膨脹,今天它們和我們之間的距離已經(jīng)達(dá)到了大約465億光年左右。這一數(shù)值是目前對(duì)于可觀測(cè)宇宙半徑的最佳估算。將這一數(shù)值乘上一倍,就能獲得可觀測(cè)宇宙的直徑,大約是930億光年。2016年左右,牛津大學(xué)的米漢.瓦達(dá)揚(yáng)和同事們,對(duì)可觀測(cè)宇宙中的已知天體數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,試圖從中探尋整個(gè)宇宙的真實(shí)形態(tài)。在使用計(jì)算機(jī)算法對(duì)數(shù)據(jù)中有意義的模式進(jìn)行挖掘之后,他們得到一個(gè)新的估算值。計(jì)算結(jié)果顯示整個(gè)宇宙的大小大約是可觀測(cè)宇宙的250倍左右。
不管可觀測(cè)宇宙有多大,這些數(shù)據(jù)都是基于光速恒定為基礎(chǔ)的,但是基于光速壁壘的存在,所以人類觀測(cè)需要重新認(rèn)識(shí),需要新的理論支撐。
第二份報(bào)告,就是文明院士提出的光速定律報(bào)告。以下是主要內(nèi)容。
光速四定律:
定理1:對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)空間域的物質(zhì),如果該系統(tǒng)沒有和其它系統(tǒng)進(jìn)行能量和物質(zhì)交換,則該孤立系統(tǒng)空間域的物質(zhì)光速取決于該系統(tǒng)空間域的能量密度(成正比)和物質(zhì)密度(成反比);
定理2:類似于地球人類熱力學(xué)第二定律的“熵增原理”,光速存在“光降原理”,即在一個(gè)孤立系統(tǒng)空間域內(nèi),光速會(huì)隨時(shí)間單調(diào)下降;
定理3:如果兩個(gè)孤立系統(tǒng)空間域中物質(zhì)的光速相同,則它們彼此也必定處于同一時(shí)間軸上;
定理4:對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)三維空間域,C^2=k*ΨE/Ψm ,C為該系統(tǒng)三維空間域的物質(zhì)光速,ΨE為該系統(tǒng)三維空間域的能量密度,Ψm為該系統(tǒng)三維空間域的物質(zhì)密度,ΨE/Ψm 定義為密度波,k為該系統(tǒng)三維空間域與其它三維空間
域的能量和物質(zhì)交換程度,即交互因子,對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)的三維空間域,k=1。
光速四定律設(shè)定,前提是大爆炸產(chǎn)生了我們這個(gè)宇宙。大爆炸之初,物質(zhì)只能以中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等基本粒子形態(tài)存在。隨著溫度降低、冷卻,逐步形成原子、原子核、分子,并復(fù)合成為通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星云,星云進(jìn)一步形成各種各樣的恒星和星系,最終形成我們?nèi)缃袼吹降挠钪妗?
宇宙在致密熾熱的奇點(diǎn)時(shí),具有極高極高的能量。由于能量密度極高,而物質(zhì)密度極小,所以宇宙的初始膨脹是超光速進(jìn)行的。宇宙爆炸之后,宇宙體系在不斷地膨脹,能量密度不斷下降,能量不斷創(chuàng)造物質(zhì),物質(zhì)密度不斷增加,這是一個(gè)能量密度由大到小、物質(zhì)密度從稀到密的演化,所以本宇宙的本征光速是隨時(shí)間單調(diào)下降的。
如果將本宇宙看作是一個(gè)孤立的系統(tǒng),那么光速定律1、2、3這三條成立。如果還存在其它宇宙,則光速定理4保證有效性。將一個(gè)宇宙或多個(gè)宇宙情況推演到一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)空間域(即下面推論所說的光速位面空間,或者光速空間域),光速四定律同樣適用。
注:宇宙光速稱為本征光速,不同空間區(qū)域的光速稱為空間域(或空間域物質(zhì)的)光速,因?yàn)橛钪姹菊鞴馑偈请S時(shí)間單調(diào)下降的,所以宇宙中所有空間域光速都是隨時(shí)間單調(diào)下降的。
基于宇宙大爆炸學(xué)說和光速四定律,可以得出一些有意思的推論:
宇宙由于膨脹,對(duì)所有空間來說,最終會(huì)達(dá)到一種光速絕對(duì)的平衡(密度波為非零常數(shù)),或者光速隨時(shí)間降為零(密度波為零),宇宙最終死寂或死亡;
由于能量和物質(zhì)基本粒子是以量子(態(tài))為基數(shù)的,所以宇宙本征光速隨時(shí)間的下降變化并不是嚴(yán)格意義上保持連續(xù)性,而是界變跳躍的,就像原子能級(jí)一樣,存在光速位面,據(jù)此可以將本宇宙分為不同的光速空間區(qū)域(光速空間域);
光速位面對(duì)光速具有“過濾截頻”的作用,也就是說,假如一束光從光速空間區(qū)域A以光速c1到達(dá)光速空間區(qū)域B,其光速被過濾并截頻,變化為光速空間區(qū)域B的光速c2。
對(duì)于兩個(gè)不同光速位面之間的空間區(qū)域(真空域),假如光速存在變化且變化是連續(xù)的,則這兩個(gè)真空域之間存在非正常空間(異空間,比如空間褶皺)或外來物質(zhì)(比如存在大質(zhì)量物體介入);
如果兩個(gè)空間域的本征光速相同,則這兩個(gè)空間域的時(shí)間相對(duì)于宇宙大爆炸時(shí)間是相同的,也就是說,處于同一個(gè)光速位面的世界,其時(shí)間是相同的;
假如某個(gè)高級(jí)文明能進(jìn)行超光速航行,想返回到過去,或者說,從較低光速位面世界超光速跳躍到較
高光速位面世界,則由于推論第四條,至少一個(gè)光速位面空間(世界)或者跳躍者本身將會(huì)發(fā)生變化,這個(gè)光速位面世界的事件走向或者跳躍者本身的變化,取決于跳躍的影響程度和大小,所以超光速一般選擇在真空域開始,然后跳躍到另一個(gè)真空域,這樣避免超光速跳躍影響其中一個(gè)光速位面世界或者跳躍者本身;
使一個(gè)空間域光速加速下降(或者毀滅這個(gè)位面世界)的辦法,可以采取抽能方式(將光速位面空間域的部分能量或者全部能量排到真空域當(dāng)中),也可以采取填物方式(將外界大量物質(zhì)填充到這個(gè)位面世界);
黑洞是一個(gè)極高密度波的地方,所以黑洞是一種超距離航行通道(這種超距離航行有變相的超光速效果)。我們可以利用天然黑洞或者人造黑洞進(jìn)行超距離航行,至于超距離航行的距離(到達(dá)后所處的光速位面空間,不管是高光速位面空間還是低光速位面空間)和所處的時(shí)間軸位置,則取決于這個(gè)黑洞的性質(zhì)和密度波大小;
經(jīng)典理論認(rèn)為宇宙是各向同性的,認(rèn)為物質(zhì)在大尺度的宇宙空間中是均勻分布的,但是,根據(jù)推論第一條,只有當(dāng)宇宙本征光速達(dá)到一個(gè)恒定常數(shù)時(shí),宇宙才是各向同性,那時(shí)物質(zhì)才是均勻分布。現(xiàn)今的宇宙,是各向異性的,本征光速越小的位面區(qū)域,它的密度波越小,也就是說,其位面區(qū)域的物質(zhì)密度越大,反之亦然成立。
相對(duì)論認(rèn)為:光速與觀測(cè)者相對(duì)于光源的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),即相對(duì)于光源靜止和運(yùn)動(dòng)的慣性系中測(cè)到的光速是相同的,光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵從經(jīng)典力學(xué)的法則,而遵從相對(duì)論的速度合成法則。其實(shí),根據(jù)本報(bào)告光速四定律,其推論是對(duì)于處于同一個(gè)光速位面區(qū)域的物體,速度的合成遵守相對(duì)論的速度合成法則,而對(duì)于不同光速位面區(qū)域的物體,速度的合成遵守經(jīng)典力學(xué)的法則。
能量守恒定律仍然適用,每個(gè)光子具備一樣的能量,光子的能量只和頻率相關(guān),這說明頻率不變,又因?yàn)楣獾念伾皖l率相關(guān),所以顏色也不變。光速是頻率乘以波長(zhǎng),光速降低,頻率不變,那么只能是波長(zhǎng)變短了。由于光速降低,波長(zhǎng)變短,在這個(gè)太陽系光速壁壘中,我們看到的可見光譜區(qū)域要整體偏大,也就是說,在光速壁壘外面的可見光,我們“看不到”。當(dāng)我們突破光速壁壘,進(jìn)入更快光速位面空間后,由于波長(zhǎng)變長(zhǎng),在更快光速位面空間里,我們看到的可見光譜區(qū)域要整體偏小,也就是說,在光速壁壘里我們看不到的光,在更快光速位面空間里會(huì)被“看到”為赤橙黃綠青藍(lán)紫。
周源看了這個(gè)報(bào)告,費(fèi)了不少時(shí)間和精力去理解,畢竟這是一個(gè)劃時(shí)代的理論,比愛因斯坦的相對(duì)論都毫不遜色啊。
(本章完)