星系红移的理论分析

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星系的红移与蓝移

星系的红移与蓝移

星系的红移与蓝移
在天文学领域中,红移和蓝移是两个重要概念,它们是观测星系中天体运动和距离的重要指标。

本文将介绍红移和蓝移的概念、计算方法以及它们在星系研究中的重要意义。

一、红移的概念及计算方法
红移是指星系中天体向红色端移动的现象,这是由于宇宙膨胀导致天体远离地球的结果。

当天体远离地球时,它们所发出的光波长会变长,光谱会向红色端移动,因此称之为红移。

红移的计算方法可以通过光谱学来实现,天体的光谱中会出现红移峰,通过测量红移峰的偏移量可以计算出天体的红移值。

二、蓝移的概念及计算方法
蓝移是指星系中天体向蓝色端移动的现象,这是由于天体朝向地球运动的结果。

当天体朝向地球时,它们所发出的光波长会变短,光谱会向蓝色端移动,因此称之为蓝移。

蓝移的计算方法与红移类似,也可以通过光谱学来实现,测量蓝移峰的偏移量可以计算出天体的蓝移值。

三、红移与蓝移在星系研究中的重要意义
红移和蓝移在星系研究中扮演着重要的角色。

首先,通过红移和蓝移可以推断天体的速度和运动方向,揭示星系中的动态特征。

其次,红移和蓝移还可以用来测量天体的距离,帮助科学家确定宇宙的尺度
和演化历史。

此外,红移和蓝移还可以用来研究星系的形成与演化过程,揭示宇宙的起源和命运。

总结
在星系研究中,红移和蓝移是两个不可或缺的重要指标,它们揭示了星系中天体的运动规律、距离尺度和演化历史。

通过对红移和蓝移的深入研究,科学家能更好地理解宇宙的奥秘,推动天文学的发展。

希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解红移和蓝移的概念及意义,进一步拓展对星系的认识和探索。

对红移现象的分析

对红移现象的分析

对红移现象的分析摘要:造成红移现象的原因是电磁波的密度和速度的差异形成的。

一、红移现象原因之一1、理论基础自然界发出的光波,它的频率应该几乎是相同的(这一点与人共发射的电磁波有所不同),它传播的速度主要决定它的波长,其实它的波长也应该几乎是相等的,但是也是有差异的,这种说法和本书新原子论的理论是统一的。

科学发现远离我们的星球,会发生红移现象,为什么呢?由新原子论可知mr Hp v 42=,也就是说,电子对相互绕转的半径小的绕转速度大,电子对相互绕转的半径大的绕转速度小,而发光物体光的传播速度主要由绕转半径决定的。

可以推测,自然界中,自然发出的电磁波即光波可能是不相等的,现在一般认为可见光的传播速率是8103⨯,是由于可见光的波长、频率几乎相等,速率也几乎相等,忽略了它们的差异。

严格地说,只有波长相等频率也相等的光波传播速率才相等,波长大的稍快一些,在可见光范围内,红光的绕转半径最大即波长最长。

在自然界的发光体中,波长、频率相差都不太大,尤其可见光范围内更是如此,又由于它们的传播速度特别的快,它们的速度差异不容易被察觉和准确测定。

2、发生红移的原因离我们远去的星球,距我们的距离特别的远,并且还在增大。

由上述分析可知:在可见光范围内,红光的传播速度最快,由于距离特别遥远并且还在增大,这就使得光在传播的过程中,分成了特别巨大的色段依次为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红色段先到达我们的地球的缘故,其它色段的光还没有到达我们的地球的缘故,它们到达我们的地球还需要一年、十年、百年、千年……,这要看光带段的距离和星球远离我们的速度而决定,也就是说,可见光家族还没有全部到达我们地球,这就是发生红移现象的本质原因。

二、红移现象原因之二1)我的电磁理论(其它多篇文章都有论述),电磁波是极小微粒相互绕转组合(准确地说电子级的微粒)又整体运动的弹性“能量环”(密度引力是电磁波的电子对相互绕转向心力,这种电磁波理论能很好的解释波粒二象性)。

星系红移测量与宇宙学距离标定

星系红移测量与宇宙学距离标定

星系红移测量与宇宙学距离标定引言:宇宙学距离标定是天文学中的一个重要研究领域,它涉及到测量宇宙中不同天体之间的距离,以及通过这些距离的测量来了解宇宙的结构和演化。

其中,星系红移测量是一种常用的手段,本文将对星系红移测量与宇宙学距离标定进行详细阐述。

一、星系红移测量的基本原理星系红移是指由于宇宙膨胀导致星系的光谱线发生移动,使得光谱线的波长变长。

根据多普勒效应的原理,当光源与观测者相对运动时,光的波长会发生变化。

在宇宙学中,星系的红移可以用来测量星系的速度和距离。

二、星系红移的测量方法目前,常用的星系红移测量方法主要有光谱红移法和视向红移法。

光谱红移法是通过测量星系光谱线的波长变化来确定红移值。

这种方法需要对星系的光谱进行精确测量,通常使用高分辨率的光谱仪来获取星系的光谱。

视向红移法则是通过测量星系的表面亮度分布和颜色来推断其红移值。

这种方法不需要进行光谱测量,适用于遥远星系的红移测量。

三、星系红移与宇宙学距离的关系星系红移与宇宙学距离之间存在着密切的关系。

根据哈勃定律,星系的红移与其距离成正比。

因此,通过测量星系的红移值,可以推断出星系的距离。

宇宙学距离标定的基本原理就是利用星系红移与距离之间的关系来测量宇宙中不同天体的距离。

四、宇宙学距离标定的应用宇宙学距离标定在天文学中有着广泛的应用。

首先,它可以用来确定星系的距离,从而帮助研究者了解宇宙的结构和演化。

其次,它可以用来研究宇宙的膨胀速率和加速度,从而揭示宇宙的演化规律。

此外,宇宙学距离标定还可以用来研究暗能量和暗物质等宇宙学问题。

五、星系红移测量的挑战和发展尽管星系红移测量在宇宙学中有着重要的应用,但它也面临着一些挑战。

首先,测量星系红移需要高精度的光谱测量,这对观测设备和技术都提出了较高的要求。

其次,星系红移测量还受到星系内部的动力学效应的影响,例如星系的自转和运动等。

未来,随着观测技术的不断发展和改进,星系红移测量的精度将会不断提高,为宇宙学距离标定提供更为准确的数据。

如何计算星系的红移与宇宙膨胀速度

如何计算星系的红移与宇宙膨胀速度

如何计算星系的红移与宇宙膨胀速度红移(Redshift)是天文学上常用的概念,用于描述远离观测者的天体光谱中的光线所发生的频率变化。

而宇宙膨胀速度则是表示宇宙规模随时间变化的速度。

本文将介绍如何计算星系的红移与宇宙膨胀速度。

1. 红移的概念红移是由于多普勒效应引起的光频率变化。

在宇宙中,星系不断远离我们,其光线也会呈现出向红色光谱的移动。

这就是红移现象。

2. 计算红移计算星系的红移需要观测到的光谱。

观测到的光谱中,会出现吸收线或发射线的频率发生变化。

通过与实验室中同样物质的光谱频率进行比较,我们可以计算出星系的红移。

3. 公式和计算方法计算红移的方法可以通过公式v = c * (z+1)来实现,其中v表示星系远离观测者的速度,c代表光在真空中的速度(约等于300,000km/s),而z表示红移。

红移z的计算方法可以通过z = Δλ/λ0得出,其中λ0是实验室中测得的某一频率,而Δλ则是观测到的频率与λ0之间的差值。

4. 示例计算假设实验室测得某一频率λ0为500 nm,而观测到的频率λ为550 nm。

首先,通过Δλ = λ - λ0,我们可以计算出Δλ为50 nm。

接下来,根据z = Δλ/λ0,我们可以得知红移z的值为0.1。

最后,通过v = c *(z+1),我们可以计算出星系远离我们的速度为30,000 km/s。

5. 宇宙膨胀速度宇宙膨胀速度是指宇宙中各个星系相对于地球的运动速度。

根据哈勃定律,星系的红移与其距离成正比。

因此,我们可以利用观测到的红移值,通过红移-距离关系计算出宇宙膨胀速度。

6. 宇宙膨胀速度的计算宇宙膨胀速度的计算可以通过哈勃常数H0来实现。

根据哈勃定律,速度v等于哈勃常数H0与星系距离d的乘积,即v = H0 * d。

当红移z 较小的情况下,可以近似认为v = c * z,其中c为光速。

通过这两个公式,我们可以计算出宇宙膨胀速度。

7. 红移与宇宙膨胀速度的关系根据哈勃定律,星系的红移与宇宙膨胀速度成正比。

哈勃发现星系光谱的红移现象

哈勃发现星系光谱的红移现象

哈勃发现星系光谱的红移现象
哈勃在研究大量河外星系时发现,离我们距离越远的,退行的速度越快,大概是一个线性关系,这根直线的斜率,现在叫作哈勃常数。

既然是研究星系时发现的现象,自然和单个恒星的颜色没有什么关系。

将这种现象解释为宇宙在膨胀,那么就可以得到离我们远去的天体,其光谱会发生红移这样的结论。

题外话,后来有人去研究哈勃使用的原始数据,发现其实散布范围很大(受限于当时观测精度),严格地说是无法得到线性关系的,哈勃同志还是胆子大,一敢“造假”,或者好听点叫靠物理直觉得到了正确的关系。

二敢挑战权威,直接否定宇宙稳恒态模型,击碎了一大批科学家的三观(包括爱因斯坦)。

大规模星系红移测量的分析方法研究

大规模星系红移测量的分析方法研究

大规模星系红移测量的分析方法研究引言:大规模星系红移测量是天文学领域中的一个重要研究课题,它不仅可以为我们理解宇宙演化提供关键线索,而且对测量星系的距离、质量等参数具有重要意义。

本文将探讨大规模星系红移测量的分析方法,并对其在宇宙学研究中的应用进行一定的探讨。

一、星系红移和宇宙膨胀星系红移是宇宙学研究中的一个基本概念,它是指由于观测者和星系之间的相对速度引起的频率偏移现象。

根据宇宙膨胀理论,星系的红移与其距离之间存在一定的关系。

通过测量星系的红移,我们可以推算出它们的距离,并进一步研究宇宙的膨胀速度和结构。

二、光谱红移法光谱红移法是目前最常用的大规模星系红移测量方法。

该方法利用天体的光谱特征来确定其红移。

通过观测天体的光谱线的位置变化,可以计算出它们的红移值。

然而,由于星系中气体与尘埃的相互作用等因素,光谱红移法在一些极远的星系中存在较大误差。

三、视向速度红移法视向速度红移法是另一种常用的星系红移测量方法。

该方法通过测量星系在视线上的运动速度来确定其红移。

利用多普勒效应可以将星系的速度与红移进行对应。

视向速度红移法相比光谱红移法更为直接,能够在一定程度上避免光谱扩展等问题。

然而,视向速度红移法在快速运动的星系中,由于多普勒效应较大,也容易引入较大的误差。

四、红移差波动分析法红移差波动分析法是一种相对较新的星系红移测量方法。

该方法利用星系的红移差波动特征来确定其红移值。

通过对星系中恒星的相对速度进行数值模拟和波动分析,可以得到星系红移的近似值。

红移差波动分析法能够较好地解决光谱红移法和视向速度红移法中的一些问题,因此在大规模星系红移测量中具有广阔的应用前景。

五、应用前景和挑战大规模星系红移测量在宇宙学研究中具有重要的应用前景。

通过测量星系的红移,我们可以了解宇宙的扩展速度、结构和演化历史。

这对于研究宇宙学常数、暗能量等重要问题具有重要意义。

同时,大规模星系红移测量也为宇宙学前沿研究提供了基础数据。

探索宇宙的红移效应

探索宇宙的红移效应

探索宇宙的红移效应红移效应是宇宙学中一个非常重要的现象,它对我们理解宇宙的起源和发展提供了关键线索。

本文将对红移效应进行深入探讨,并探索其在宇宙学中的应用。

一、红移效应的定义和原理红移效应是指天体的光谱中的谱线向红端移动的现象。

它的原理基于多普勒效应,即当光源和观测者之间存在相对运动时,光的频率发生改变。

当天体远离地球运动时,观测者会观测到谱线向红端移动,即红移效应;反之则是蓝移效应。

红移效应的大小与天体与地球的相对速度成正比。

二、红移效应的观测与测量为了观测和测量红移效应,天文学家使用光谱仪来分析天体的光谱。

红移的程度可以通过观察天体光谱中某些特定谱线的位置来确定。

例如,对于可见光谱的天体,天文学家经常关注氢原子的巴尔末系列谱线。

通过比较这些谱线的位置与地球上实验室中的对应谱线,可以计算出红移的大小。

三、红移与宇宙膨胀的关系红移效应与宇宙的膨胀有密切的关系。

根据宇宙膨胀模型,宇宙中的所有物质都在远离彼此。

当光线穿过膨胀的宇宙时,它也会随之扩展而发生红移。

事实上,红移可以用来衡量远离我们的星系的距离,并帮助确定宇宙的扩张速度。

四、红移的应用红移效应对于宇宙学的研究具有重要意义。

通过测量遥远星系的红移,天文学家可以估计它们的距离和年龄。

红移还提供了宇宙早期演化的线索,因为较远的天体的红移较大,表示它们在相对较早的宇宙时期发出的光线。

此外,红移还与暗能量和暗物质等宇宙学重要的物理量和现象密切相关。

进一步研究红移效应有助于我们对宇宙的形成和演化有更深入的理解。

未来,随着技术的发展,我们可以更准确地测量红移,并研究更遥远的天体。

这将进一步揭示宇宙的奥秘,探索宇宙的红移效应将成为人类星际探索与宇宙起源研究中的关键一环。

结语:通过本文的探讨,我们了解到红移效应在宇宙学中的重要性。

红移效应不仅提供了测量物体距离和速度的方法,还揭示了宇宙膨胀和演化的奥秘。

红移效应的研究对于我们理解宇宙的起源和未来演化具有重要意义。

星系红移的观测和分析方法

星系红移的观测和分析方法

星系红移的观测和分析方法引言:星系红移是宇宙学中重要的观测现象之一,它揭示了宇宙膨胀的事实。

本文将介绍几种常用的观测和分析星系红移的方法,以帮助读者更好地理解和探索宇宙。

一、多普勒效应法观测星系红移多普勒效应是一种物理现象,它描述了由于物体相对于观察者的运动而产生的频率或波长的变化。

当一个天体远离地球时,它的光谱线会发生红移,频率降低;相反,当一个天体向地球靠近时,光谱线会发生蓝移,频率增加。

通过测量星系中物体的红移或蓝移,我们可以推断出它们的运动方向和速度。

二、哈勃定律与星系红移哈勃定律是描述宇宙膨胀的重要规律之一。

根据哈勃定律,远离地球的星系运动速度与距离成正比,这被称为哈勃常数。

我们可以利用哈勃定律来测量星系的红移和距离。

通过测量星系的红移,我们可以推算出它们的运动速度,再结合哈勃常数,就能计算出它们的距离。

这是一种重要的观测和分析星系红移的方法。

三、光谱分析法观测星系红移光谱分析是研究星系红移的另一种重要方法。

光谱可以将一个物体的光按波长进行分解,从而得到其特定的光谱线。

在星系中,我们可以通过观察物体的光谱线来测量它们的红移。

红移量可以通过相对于一些参考谱线的移动来计算。

例如,地球上的氢原子的谱线是已知的参考谱线之一,通过比较星系中氢原子的谱线和地球上的参考谱线,我们可以计算出星系的红移量。

四、背景辐射和星系红移之间的关系背景辐射是宇宙中普遍存在的微弱辐射,源于宇宙大爆炸产生的热能。

背景辐射的频谱呈黑体辐射分布,峰值位于微波波段。

通过测量背景辐射的频谱分布和星系的红移,我们可以研究宇宙的演化过程和星系的发展历史。

红移越高的星系对应于宇宙早期的形态,而红移较低的星系对应于宇宙较晚期的形态。

因此,背景辐射和星系红移之间的关系提供了宝贵的信息,帮助我们理解宇宙的起源和演化。

五、红移演化和星系形成的研究红移演化研究了星系随时间发生的红移变化。

通过观测大量的星系,并利用它们的红移信息,我们可以推断出宇宙中星系的形成和演化历史。

红移的名词解释

红移的名词解释

红移的名词解释在天文学中,红移是指远离观察者的天体的光谱线向长波长端移动,即光谱线变红的现象。

这一现象是由于物体远离我们的速度越大,其光的波长发生越大的变化而引起的。

红移是宇宙学中一个重要的观测现象,对于研究宇宙的演化以及宇宙的结构和组成都具有重要意义。

1. 红移的发现及原理红移最早由美国天文学家沃尔特·威廉·奥斯汀·巴斯德在1929年发现,他通过观测远离地球的星系,发现它们的光谱线明显向红色偏移。

巴斯德的这一观测结果被称为哈勃-巴斯德定律,它提出了宇宙的膨胀现象。

在宇宙膨胀的过程中,远离我们的天体会因为相对速度的增加而经历红移。

红移现象的原理是基于多普勒效应。

多普勒效应是指当光源或物体以一定速度向观察者靠近或远离时,其波长会发生变化。

当光源或物体向观察者远离时,其光波长变长,即发生红移;相反,当光源或物体向观察者靠近时,其光波长变短,即发生蓝移。

2. 宇宙红移和哈勃定律红移在宇宙学中有着重要的应用。

根据红移现象,科学家可以估计星系和宇宙的演化情况。

通过观测远离我们的天体的红移值,可以推算出其相对速度以及与我们之间的距离。

当测量到天体的红移值后,可以利用哈勃定律来推断其距离。

哈勃定律指出,星系远离我们的速度与它们与我们之间的距离成正比。

哈勃定律的表达式为v = H0 × d,其中v表示星系远离我们的速度,d表示星系与我们之间的距离,H0为哈勃常数,它代表了宇宙膨胀的速率。

通过测量星系的红移和距离,我们可以根据哈勃定律计算出哈勃常数,从而对宇宙的膨胀速率和年龄进行估计。

3. 红移与宇宙演化红移的观测使人们对宇宙的演化有了更深入的认识。

随着观测技术的提高,科学家们不仅可以观测到遥远的星系的红移现象,还可以观测到宇宙微波背景辐射的红移。

宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后残留下来的辐射,它的红移可以告诉我们宇宙的年龄和演化过程。

通过红移的观测,科学家们发现宇宙正在加速膨胀的事实。

宇宙红移的测量与分析方法

宇宙红移的测量与分析方法

宇宙红移的测量与分析方法宇宙红移是天文学中的一个重要概念,它是描述远离我们的星系或其他宇宙物体的速度的一种现象。

宇宙红移的测量与分析方法是研究宇宙演化和结构形成的关键工具。

本文将介绍几种常用的宇宙红移测量与分析方法。

一、多普勒效应法多普勒效应法是最早被用于测量宇宙红移的方法之一。

它基于多普勒效应的原理,即当光源相对于观测者远离时,光的波长会变长,即发生红移。

通过测量光的波长变化,可以计算出光源相对于我们的速度。

在天文学中,多普勒效应法被广泛应用于测量星系的红移。

观测者使用光谱仪来测量星系中的光线,然后比较测量到的光谱与实验室中的光谱,从而确定星系的红移。

这种方法的优点是测量精度高,但需要使用昂贵的设备和复杂的数据分析技术。

二、标准烛光法标准烛光法是另一种常用的宇宙红移测量方法。

它基于观测到的天体的亮度与其真实亮度之间的关系。

根据宇宙学原理,远离我们越远的天体应该更暗,因为光线在传播过程中会逐渐衰减。

通过测量天体的亮度,可以推断出其距离,并进一步计算出红移。

标准烛光法的一个重要应用是测量超新星的红移。

超新星是恒星爆炸后产生的极亮天体,其亮度与红移之间存在一定的关系。

通过观测超新星的亮度,可以计算出其距离和红移,从而推断出宇宙的扩张速度。

三、宇宙微波背景辐射法宇宙微波背景辐射法是一种间接测量宇宙红移的方法。

宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后剩余的辐射,它在宇宙中无处不在,具有均匀的分布。

根据宇宙学原理,宇宙的扩张会导致宇宙微波背景辐射的红移。

通过测量宇宙微波背景辐射的频谱和温度分布,可以推断出宇宙红移的信息。

这种方法的优点是不受天气和星系的干扰,可以提供较为准确的宇宙红移测量结果。

四、巡天观测法巡天观测法是一种基于大规模天文观测数据的宇宙红移测量方法。

随着现代天文观测技术的发展,我们可以通过巡天项目收集大量天体的光谱数据。

通过分析这些数据,可以测量出天体的红移,并进一步研究宇宙的演化和结构形成。

巡天观测法的一个重要应用是测量星系团的红移。

红移对星系光谱的影响分析

红移对星系光谱的影响分析

红移对星系光谱的影响分析星系光谱是天文学中的重要研究对象,通过分析光谱中的特征可以揭示星系的性质、演化和宇宙的结构。

红移作为一种天文现象,广泛存在于观测到的星系光谱中,并对光谱产生影响,进而为天文学家提供了一种探索宇宙的重要手段。

本文将分析红移对星系光谱的影响,并探讨其在天文学研究中的应用。

首先,我们需了解红移的概念。

红移,指的是光源相对于观测者运动时,其发出的光波长发生变长的现象。

这是由于达到观测者的光被星系的运动所拉伸,使紫外线和可见光的波长变长,从而导致观测到的光谱整体向红端移动。

红移现象是宇宙膨胀的结果,证实了宇宙的扩张理论。

在星系光谱的分析中,红移具有重要的意义。

首先,红移可以提供星系的距离信息。

根据宇宙膨胀理论和恒星光谱的特征,我们可以通过红移的量化来确定星系相对于我们的距离。

这为天文学家研究宇宙的尺度结构和演化提供了基础。

通过红移的分析,我们可以了解星系之间的相对位置、聚集程度和宇宙的大尺度结构。

其次,红移对星系光谱中特征线的位置和形状产生明显影响。

在光谱中,吸收线和发射线是对星系物理性质的重要指示。

通过分析这些特征线的波长和强度,我们可以推断出星系中的恒星类型、温度、金属丰度等信息。

然而,红移引起的光谱红移现象使得原本在可见光范围内的吸收线和发射线移向红端,甚至超出可见光范围。

这使得天文学家需要通过观测红移修正后的特征线,进一步还原星系真实的光学特性。

此外,红移还对星系光谱中的连续谱产生影响。

连续谱是星系光谱中未分辨的连续、光滑的光谱。

然而,红移的存在使得连续谱在观测时出现不规则弯曲和波峰波谷的现象。

这些红移引起的特征使连续谱的形状难以解读,给光谱分析带来了一定难度。

因此,天文学家常常需要通过红移修正和模型计算,来还原星系连续谱的形态。

除了对星系光谱的影响,红移还在天文学研究中扮演了关键的角色。

通过红移分析,天文学家可以推断宇宙的演化历史、恒星生成和宇宙大尺度结构形成的时间点。

红移还为宇宙学研究提供了证据和测试手段,比如红移巡天项目。

星系红移演化研究

星系红移演化研究

星系红移演化研究近年来,随着天文技术的不断进步,我们对宇宙的认知也越来越深入。

而星系的红移演化研究,是天文学中非常重要的一个方向。

本文将探讨星系红移演化的意义、研究方法以及已取得的一些重要发现。

一. 星系红移演化的意义在了解星系红移演化之前,我们先来看一下红移现象。

当光源与观察者相对运动时,其光的波长会发生相对偏移,即所谓的红移。

这个现象可以用来测量天体的运动速度和距离。

而星系红移则是指观测到的星系的光在宇宙膨胀的过程中发生的红移现象。

星系红移演化的研究对我们理解宇宙的形成和演化有重要意义。

根据大爆炸理论,宇宙是从一个起源点开始膨胀而成的。

那么,通过研究星系红移,我们可以追溯宇宙膨胀的历程,进一步了解宇宙演化的过程。

二. 星系红移演化的研究方法为了研究星系的红移演化,天文学家使用了多种方法。

其中一种常用的方法是通过观测距离远的星系光的红移来推测宇宙的年龄。

根据红移的大小,我们可以估算出宇宙的扩张速率,并推断出宇宙的年龄。

另外,天文学家还使用了巡天观测,通过观测大量星系的红移分布和性质,来研究星系的形成和演化。

通过巡天观测,我们可以获取大量的星系样本,进而对宇宙的结构和发展进行研究。

此外,一些天文学家还利用光度--红移关系来研究星系的红移演化。

根据星系的亮度和红移,我们可以推测宇宙中星系的形成和演化的历史。

三. 星系红移演化的重要发现在星系红移演化的研究中,已经取得了一些重要的发现。

其中之一是宇宙的膨胀速率在过去几十亿年中一直在加速。

这个发现是通过研究遥远星系的红移得出的。

这意味着宇宙中存在一种未知的能量,被称为暗能量,它正推动着宇宙的加速膨胀。

另外一个重要的发现是星系的形成和膨胀之间的关系。

通过观测红移较大的星系,我们发现它们往往在远离我们的方向上更加年轻和活跃。

这暗示着星系的形成和膨胀是相互关联的,而宇宙的演化是一个复杂而动态的过程。

最近的研究还发现,星系的红移演化可能与黑洞的生长和活动有关。

红移现象宇宙膨胀的证据

红移现象宇宙膨胀的证据

红移现象宇宙膨胀的证据在宇宙科学领域中,红移现象是宇宙膨胀的重要证据之一。

本文将详细介绍红移现象的发现、原理及其对宇宙膨胀的证据。

一、红移现象的发现红移现象最早是由天文学家弗里德曼·斯莱弗(Vesto Melvin Slipher)在20世纪初观测到的。

当他研究星系的光谱时,发现其中一些光谱线比在实验室中观测到的位置更靠红色的波长。

这一现象引起了斯莱弗的兴趣,并在之后的观测中得到了更多的证实。

二、红移现象的原理红移现象是指当天体远离地球观测者时,它们的光谱中的波长会向红色方向移动。

这是由于多次科学实验证实的多普勒效应所致。

多普勒效应是当光源相对于观测者靠近或远离时,其发出的波长会发生改变。

对于远离我们的天体,它们的光波在传播过程中会受到宇宙膨胀的影响,使得观测到的波长变长,从而呈现出红移的特征。

三、红移与宇宙膨胀的关系红移现象是宇宙膨胀的重要证据之一。

根据宇宙膨胀理论,宇宙空间在大爆炸后不断膨胀,各个星系相对于地球都在迅速远离。

根据弗里德曼·罗伯特森·沃克(Friedmann–Robertson–Walker)度规描述的宇宙模型,红移的大小与观测天体与地球的距离成正比,而地球距离远离观测天体越远。

这与红移现象的观测结果吻合,进一步验证了宇宙膨胀的理论。

红移的观测还揭示了一个重要的结论:远离我们越远的星系,其红移值越大。

这也意味着宇宙的膨胀速度是在加速的,而不是匀速进行。

这一发现在20世纪末由斯内尔和佩尔姆特尔领导的“超新星宇宙学项目”(Supernova Cosmology Project)和“鲍尔红移巡天”(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey)得到了重要的证实。

四、红移现象的重要性红移现象的发现和研究对宇宙学的发展具有重要意义。

通过观测红移现象,科学家们能够测量天体的远离速度和距离,从而推断宇宙的膨胀速度和规模。

这为研究宇宙的起源、演化以及宇宙学参数的测量等提供了重要依据。

宇宙中的红移与蓝移现象

宇宙中的红移与蓝移现象

宇宙中的红移与蓝移现象红移和蓝移是宇宙中一种常见的光学现象,是由于物体相对于观察者的运动引起的。

红移和蓝移现象的发现对于我们理解宇宙的演化和结构起着重要的作用。

本文将介绍红移和蓝移的原理、观测方法以及对宇宙学的意义。

一、红移和蓝移现象的原理红移和蓝移现象是由多普勒效应引起的。

多普勒效应是指当物体相对于观察者靠近或远离时,光的频率发生变化,从而导致颜色的变化。

当物体远离观察者时,光的频率减小,波长变长,呈现红色,即红移现象。

相反,当物体靠近观察者时,光的频率增加,波长变短,呈现蓝色,即蓝移现象。

二、红移和蓝移现象的观测方法1. 光谱观测:通过测量天体的光谱,可以确定红移或蓝移的存在。

红移或蓝移的大小可以通过比较天体的光谱线与实验室中相同物质的光谱线的差异来确定。

红移或蓝移的程度与天体相对于地球的速度成正比。

2. 哈勃定律:哈勃定律是描述星系远离地球速度与其距离关系的规律。

根据哈勃定律,远离地球速度越快的星系,其红移程度越大,而远离地球速度越慢的星系则其蓝移程度越大。

三、红移和蓝移现象的意义1. 宇宙膨胀:红移现象的发现是宇宙膨胀理论的重要证据。

根据宇宙膨胀理论,宇宙中的星系在相对于地球的运动过程中,会产生红移现象。

红移现象的大小可以用来估计星系远离地球的速度和距离。

2. 大爆炸理论:红移现象提供了大爆炸理论的支持。

根据大爆炸理论,宇宙起源于一个巨大的爆炸事件,红移现象可以被解释为宇宙的膨胀。

通过观测红移现象,科学家可以推断宇宙的年龄和演化过程。

3. 星系结构:红移和蓝移现象对于研究星系结构和分布也有重要意义。

根据红移现象的观测结果,科学家可以确定不同星系之间的运动状态和相对速度,从而揭示宇宙中星系的分布和聚集程度。

总结:红移和蓝移现象是宇宙中常见的光学现象,通过观测天体光谱和应用哈勃定律等方法,科学家可以研究到红移和蓝移的存在,并从中推断出宇宙的膨胀过程、起源和演化。

红移和蓝移现象对于理解宇宙学和研究星系结构具有重要意义。

星系的红移和观测方法

星系的红移和观测方法

星系的红移和观测方法星系是宇宙中组成性质复杂且庞大的天体聚集,通过观测星系的性质和变化,我们可以揭示宇宙的演化过程。

而星系红移作为一个关键的观测指标,可以提供宝贵的信息来解读宇宙的发展。

本文将介绍红移的概念和观测方法。

一、红移的概念红移是星系光谱中的一种现象,当光源(例如恒星、星系等)远离我们观测者时,其辐射光波长将发生改变,向长波长(红色)移动,称为红移现象。

红移可以通过测量光谱中的波长偏移来估计星系相对于我们的运动速度,从而了解它们的运动状态和宇宙演化的信息。

二、宇宙学红移与多普勒红移宇宙学红移是由于宇宙空间的膨胀导致的,与多普勒红移有所不同。

宇宙学红移是由于星系相对于地球的运动而引起的频率变化,具有较大的红移值。

而多普勒红移是由于物体相对于观测者的运动而产生的频率变化,与宇宙学红移相比,多普勒红移的值较小。

在星系观测中,需要将多普勒红移的影响剔除,以获取准确的宇宙学红移。

三、测量红移的方法1. 光谱测量法:光学望远镜通过收集星系光谱,我们可以观测到明亮的发射谱线或吸收谱线。

通过比较这些谱线的位置与已知谱线的位置,在光谱上测量红移值。

光谱测量法是最常用且精确的测量红移的方法之一。

2. 哈勃定律:哈勃定律是观测星系红移的关键定律之一。

它指出,远离我们的星系速度与与其距离成正比。

通过观测星系的红移值,可以计算出与其距离,从而了解宇宙的膨胀速度和演化。

3. 衡量宇宙学红移差的方法:在进行大规模星系观测时,我们可以通过比较不同星系的红移差,来揭示宇宙中的结构和演化过程。

这种方法通常使用红移差的相关统计学分析技术,比如功率谱分析和相关函数的计算等。

四、红移成像技术与研究成果红移成像技术是近年来发展迅猛的观测方法之一。

它将多个波长范围的数据相结合,以产生高分辨率和高灵敏度的星系图像。

这种技术在研究宇宙结构、星系形成和演化等方面取得了重要的突破。

例如,美国宇航局的哈勃太空望远镜使用星系红移的数据,成功地研究了宇宙早期的星系形成过程,并观测到了远离我们几十亿光年的星系。

星系红移的理论分析

星系红移的理论分析

星系红移的理论分析全部作者:方杰第1作者单位:湖南师范大学物理系论文摘要:从理论上分析了宇宙学红移和引力红移的疑难,包括膨胀方式疑难以及质量分布疑难,研究发现,光子衰老假说与理论分析1致。

关键词:哈勃定理,宇宙学红移,引力红移,疑难远程下载论文(免费PDF论文全文) 发表日期:2007年11月12日同行评议:这篇论文似乎不象科技论文,感觉仅仅是个人的观点。

其中许多提法并不正确。

首先:宇宙学红移与引力红移并非疑难问题,在相对论的框架下理论已经上很清楚,另外天文观测上也有许多证据。

其次,类星体的发现是上世纪6710年代天文学最重大的发现之1,人们已经观测上的证据表明其是宇宙学红移,来自宇宙中极其遥远的天体。

我不清楚作者所说“理论与观测结果之间的吻合并非如想象般完美,它们之间存在着1些令人不愉快的矛盾。

天文学家可能比物理学家对这些矛盾有更深的体会”。

另外关于“的光度(辐射功率)又集中在如此小的辐射区域??诸如此类令人惊诧不已的观测事实”,似乎也不是作者所说的那么夸张。

大爆炸宇宙学仍然是目前在观测证据面前得到最好支持的理论。

宇宙学红移的本质并非简单的多普勒效应造成的谱移,而是源于宇宙的膨胀。

在RW度规下很容易证明。

引力红移怎么会和物态结构有关系呢?只要足够近邻黑洞可以获得相当高的引力红移。

光子衰老的提法我不了解。

物理常数在宇宙学尺度上可能不是常熟是1种理论模型,这个观点在1定程度上可以接受。

Hubble定律是宇宙学原理下狠自然的数学结果,已经写入不少教科书了,如《theoretical astrophysics》。

没有必要象第2页中说的如此复杂,令人混淆。

我没有看出“它和微观世界中薛定谔波动方程中的波函数存在某种程度的相似”。

关于在分子运动热膨胀中来类比看宇宙学膨胀的图像并不正确。

星系实际上也存在弥散,以及杂乱无规的运动。

宇宙大爆炸是时空几何的大爆炸,绝非图2所示,因为宇宙没有中心。

第3部分的论述也相当不清楚。

宇宙学中的红移与蓝移

宇宙学中的红移与蓝移

宇宙学中的红移与蓝移红移与蓝移是宇宙学中非常重要的概念,它们揭示了宇宙的演化和宇宙中物质的性质。

红移与蓝移是基于光的性质而产生的,通过观察光的频率和波长的变化,我们能够了解物体在空间中的运动和宇宙的扩张。

一、红移的概念及原理红移是指光谱中的波长向长波段的方向移动,也就是光的频率减小,表现为红色光谱线的偏移。

红移现象最早是由天文学家埃德温·哈勃在20世纪初观测到的,他发现远离地球的星系光谱中的谱线都有向红端的偏移。

在宇宙学中,红移与观测者和发射源物体之间的相对运动密切相关。

根据相对运动的方向和速度,红移可以分为两种情况:宇宙红移和多普勒红移。

1. 宇宙红移宇宙红移是由于宇宙整体的膨胀而引起的,也被称为哈勃红移。

根据宇宙膨胀的理论,远离我们的星系会以一定的速度远离地球,而这个速度越大,红移的程度就越高。

宇宙红移提供了观测宇宙演化和宇宙扩张速率的重要依据。

2. 多普勒红移多普勒红移是由于物体本身的运动而引起的,也被称为多普勒效应。

多普勒效应是指当光源相对于观测者接近时,光的频率增加,谱线向蓝端偏移;当光源相对于观测者远离时,光的频率减小,谱线向红端偏移。

多普勒红移的观测可以提供物体运动的速度信息。

二、红移的重要意义红移的研究对于宇宙学和天体物理学具有重要的意义,它们帮助我们了解宇宙的演化、判断物体的运动状态和性质,并提供了对宇宙大尺度结构和宇宙背景辐射的研究手段。

1. 宇宙演化红移的观测结果表明,宇宙正在经历膨胀的过程,宇宙中的物体相对于我们而言离得越远,红移的程度越高。

这说明过去的宇宙比现在更小、更热,而随着时间的推移,宇宙逐渐冷却膨胀。

红移的研究结果为宇宙学理论提供了强有力的证据。

2. 宇宙的结构观测到的红移数据可以用来推测宇宙中的大尺度结构。

通过测量不同天体的红移,可以研究宇宙中的星系分布、星系团的形成等现象,推测宇宙的结构和演化历史。

3. 宇宙背景辐射宇宙背景辐射是宇宙大爆炸后残留下来的辐射,对应于宇宙初始阶段的高温和高能量状态。

天文学概念知识:恒星光度和星系中的红移

天文学概念知识:恒星光度和星系中的红移

天文学概念知识:恒星光度和星系中的红移天文学家们一直在深入研究宇宙和其中的各种现象。

其中,恒星
光度和星系中的红移是两个重要的概念,下文将从这两个方面展开介绍。

一、恒星光度
恒星是一个非常重要的天体,它们燃烧了自己内部的氢元素,产
生了巨大的能量和辐射。

这些能量和辐射构成了我们看到的恒星光度。

恒星光度又被称为绝对光度,是指我们在距离这个恒星10秒差距
的地方,每秒收到的光线总数量。

恒星的光度是由其表面温度和大小
共同决定的。

明亮的恒星通常是更大的恒星,而更高的表面温度意味
着更蓝的颜色,更低的表面温度意味着更红的颜色。

恒星的光度不仅可以告诉我们它的大小和表面温度,还可以提供
有关它是在主序星还是在红巨星等其他演化阶段的信息。

二、星系中的红移
星系是组成宇宙的巨大结构,它们由大约10万亿颗恒星组成。

我们所处的银河系就是一个星际系统。

星系之间的距离非常遥远,通常用光年或巨型分贝来衡量。

当我们观测远离我们的星系时,我们会发现恒星的颜色变暗,并且光谱线往更红的方向移动。

这个现象被称为红移,它是指光线波长的延长,使它们更靠近红色光谱的颜色。

这种颜色变化是由于星系向着我们逃离,所以光线被拉伸,就像笛子中的声音会因为移动而改变音高一样。

通过测量红移,天文学家可以计算出星系之间的距离以及它们的运动速度和加速度。

此外,红移还可以被用来研究宇宙膨胀和宇宙学常数等重要的宇宙学概念。

总之,恒星光度和星系中的红移都是天文学中非常重要的概念。

它们可以提供有关恒星和星系的信息,帮助我们更好地了解宇宙及其演化过程。

天体物理学中的宇宙红移现象

天体物理学中的宇宙红移现象

天体物理学中的宇宙红移现象宇宙中有许多远离我们的天体,它们正在不断远离我们。

这种现象被称为宇宙红移现象。

在天文学中,红移通常表示物体远离我们的速度。

在红移被发现之前,人们认为宇宙是静态的。

但宇宙红移现象的发现改变了我们对宇宙的看法,也成为宇宙学前沿领域的研究对象。

一、红移的概念红移是指当物体正在远离我们的时候,光波的波长会变长,光谱向红色移动。

这是根据多普勒效应的原理所得到的结果。

而多普勒效应指的是当光源或观察者在相对运动状态下时,由于光波的相对速度不同,光源发出的波长变长或缩短的现象。

发出的波长变长,就是红移,反之就是蓝移。

二、红移与远离我们的速度的关系在宇宙中,星系、星等天体的运动是非常复杂的。

它们之间的相互作用和万有引力的影响都会影响它们的运动。

由于宇宙中的天体都在运动,所以红移和蓝移现象是普遍存在的。

对于远离地球的星系,我们观测到的光谱是红移的。

而根据红移的程度,我们可以粗略地估算星系远离我们的速度。

红移较小的星系,相对速度较慢,而红移较大的星系,其相对速度则更快。

利用红移现象,天文学家可以推算出星系和其他天体的速度,距离以及演化状态等信息。

而根据星系和其他天体的运动状态,我们也可以进一步研究宇宙的演化。

三、宇宙红移现象的发现二十世纪初,由于长途通信的需求,人们开始研究电磁波的性质。

在1901年,意大利物理学家皮埃尔·居里发现,放射性物质在衰变中会放射出α射线、β射线和γ射线。

另外,人们还发现了一种叫X射线的电磁波。

在这之后,人们开始探讨更高频率的射线,直到1910年,德国科学家赫茨发现了微波辐射,并开创了微波物理学。

但是,这些射线的性质和应用并没有在当时被广泛利用。

直到1927年,美国天文学家埃德温·哈勃发现了红移现象,并借助红移现象证明了宇宙正在不断膨胀。

他测量了许多星系的红移,并发现远离地球越远的星系越红移。

这个发现揭示了一种非常重要的宇宙现象:宇宙正在以加速度膨胀。

多普勒效应 紫移 红移 公转

多普勒效应 紫移 红移 公转

多普勒效应紫移红移公转
多普勒效应是物理学和天文学领域中的一个基本现象,它描述了波源和观察者之间相对运动所导致的波频率变化。

具体来说,当波源向观察者靠近时,接收到的频率增加,这被称为“紫移”或“蓝移”;相反,当波源远离观察者时,接收到的频率减少,这被称为“红移”。

红移和蓝移是多普勒效应的可视版本。

红移是指物体向远离地球的方向移动时,所发出的光波长随之增加。

比如在天文学中,如果一个星系的恒星朝向我们移动,其光的谱线会向紫光方向移动,这被称为蓝移;而当星系远离我们时,其光的谱线会向红光方向移动,这就是通常所说的红移。

这种光波频率的变化使人感觉到的颜色变化,即颜色的偏移。

横向多普勒效应也会出现,即波源的速度与波源与接收器的连线垂直的情况下也会发生频率的变化。

例如,当一个星系向我们的银河系靠近的时候,这个星系的光谱就会向波长更短,频率更高的蓝色(紫色)一方移动,这就是所谓的蓝移。

多普勒效应、紫移、红移都是描述物体运动对波动频率产生影响的现象,它们在日常生活乃至宇宙探索中都有着广泛的应用和重要意义。

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星系红移的理论分析方杰湖南师范大学物理系,长沙 (410081)E-mail:fangjie20089@摘要:从理论上分析了宇宙学红移和引力红移的疑难,包括膨胀方式疑难以及质量分布疑难,研究发现,光子衰老假说与理论分析一致。

关键词: 哈勃定理,宇宙学红移,引力红移,疑难中图分类号:0412.11 引言众所周知,哈勃的伟大发现为人类认识宇宙跨越了重要的一步,这个发现标志现代宇宙学的开端,成为建立在广义相对论基础上的大爆炸宇宙学说最可靠的观测事实。

然而天文观测的日益进展,尤其是类星体的发现,这类星体所显示出来的巨大的红移似乎提示人们:理论与观测结果之间的吻合并非如想象般完美,它们之间存在着一些令人不愉快的矛盾。

天文学家可能比物理学家对这些矛盾有更深的体会:红移量大的星系距离非常遥远,这些星系不但以高速在互相远离,而且其如此大的光度(辐射功率)又集中在如此小的辐射区域——诸如此类令人惊诧不已的观测事实如果我们用现有的理论来作其解释总显得有些牵强附会,并且由此而产生的问题可能要比能够解决的问题不但在数量上更多,而且在难度上更棘手。

因而,当众多的物理学家在为大爆炸学说倾注更多的心血时,天文学家却以似乎显得更冷静的心态为这些观测事实寻找更合理的解释。

于是,延续至今的红移大争论形成以下几种代表性观点。

1 宇宙学红移这是一种目前占正统地位的解释,即认为星系的红移是由于宇宙的整体膨胀而引起的,其表达式采用以下形式:V=H0D (1)式中V为固有速度,D为固有距离,H0为当今哈勃常数。

这种解释其本质是基于对宏观世界多普勒频移效应的认识,红移值依赖于星系运动的速度,属于一种动态的红移。

2 引力红移引力引起的红移虽然已得到实验的严格验证,然而巨大的红移如果用引力来解释的话必然涉及无法想象的物态结构乃至黑洞问题。

3 光子衰老光子衰老假设存在许多表述,其基本思想却如出一辙,这就是:红移并不是由于星系的膨胀而引起的。

星系静止不动,星系的光谱线在到达观测者的行进路程中由于损失了部分能量光谱线向低端频移从而产生可观测的红移效应,其表达式采用如下形式:Z=H0D (2)式中Z为红移值,H0为哈勃常数,D为固有距离。

与宇宙学红移相比,这是一种静态的红移。

4 在大尺度的空间和时间中物理常数和物理定理可能改变,星系红移可能是某种未知物理规律造成的[1]。

迄今为止红移的第一种解释成为主流观点。

在人们心中,宇宙的膨胀是一个深入人心不可更改的事实,而日后宇宙背景微波辐射的发现以及氦元素丰度的测量使得这一观点变得更加坚不可摧,似乎很难想象可以用任何别的理论来替换。

诚然如此,理论解释自身内部所显示出来的矛盾性仍然使我们觉得很有必要对其作出修改,甚至是放弃,虽然这样做的结果会使许多人辛辛苦苦建立起来并且使之不断完善的大爆炸学说框架面临毁于一旦的危险。

付出这种巨大的代价需要极强的心理承受能力,能够使我们的心灵感觉不受责备并且还获得一些些安慰的是我们有一个充分的理由,这个理由就是一直以来我们很谨慎地遵守的这样一种理念:我们需要真实的描述,我们需要我们描述客观世界的理论首先必须其内部结构在逻辑上自相融洽,其次是与观测事实的符合。

如果其中任何一点不能满足的话,那么这种修改或者放弃就是一种很必然,虽然随之而来我们将会面临更艰辛更棘手的问题。

2 宇宙学红移的疑难——膨胀方式疑难目前观测表明哈勃公式(1)中的哈勃常数H0>0,如果我们取消地球具有观测特殊性的话,意味着哈勃公式普遍成立:任一星系观测另一星系时都会发现它离自己退行而去。

我们把满足任两星系都在互相远离,且退行速度正比于两星系之间的固有距离这一要求称为哈勃条件。

这个条件使得宇宙的膨胀方式无法进行描述。

设想一个巨大的局部区域分布着一些星系(如图1),这是一种满足宇宙学原理要求的随机分布。

在每个星系我们安置一个观测者,作这样的处理后选择一个确定星系来对它进行观测。

譬如A星系,B星系观测A星系会发现A星系沿BA方向运动,C星系观测A星系会发现A星系沿CA方向运动,D星系观测A星系会发现A星系沿DA方向运动,E星系观测A星系会发现A星系沿EA方向运动,F 星系观测A星系会发现A星系沿FA方向运动,星系越多A星系的运动方向越不确定,表现出一种多样性状态。

如果非要作出一个选择的话,唯一合理的解释是:A星系静止不动,其他星系相对于它向四周退行而去。

然而如此一来,G星系必然要以大于H星系的运动速度向HG方向运动, K星系更要以大于G星系的运动速度向GK方向运动,否则便与哈勃条件相违背。

我们看到宇宙中星系的运动速度出现一幅不可思议的图像:只要确定一个星系,其他所有星系的运动可以根据哈勃定理随之确定。

但我们对这个确定星系的选择完全是任意的,也可以选择另外一个作确定观测星系,譬如H星系,这样其他星系的运动又出现另一种不同的状态,如此一来,宇宙中星系的运动存在许许多多不同的状态。

然而,问题还并不仅仅如此,星系运动的速度大小也表现出这种相类似的多样性:K星系相对于A星系应以速度V=HD AK运动,而相对于E星系和F星系应分别以V=HD EK和V=HD FK运动,显然,D AK≠D EK≠D FK,所以K星系运动速度的大小是无法确定的,也表现一种多样性。

虽然我们可以通过调整E星系和F星系的运动速度来使哈勃条件与观测相符合,然而这种局部的谐和必然要使破坏与其他星系之间的哈勃关系为代价。

星系运动方向的多样性和运动速度的多值性随着星系数目的增多并且考虑星系的立体分布而表现得更加明显,这是一种令人目瞪口呆的景象:它和微观世界中薛定谔波动方程中的波函数存在某种程度的相似。

然而我们却不能用这种多值性的理论来描述宇宙,宇宙表现出来的运动形式与理论的描述也不符合。

我们可以描述一个膨胀的宇宙,但却无法描述满足哈勃条件的膨胀宇宙。

作为类比,我们考虑分子的热膨胀,在分子的热膨胀中,我们发现分子相互之间呈现一种既有远离也有碰撞的杂乱无章的运动,绝对无法清晰地描述满足哈勃条件的分子热膨胀。

在一个从奇点爆炸开始膨胀的宇宙模型中,作同样的分析可以看出星系的运动也是达不到哈勃条件的要求(图2):相对于大爆炸奇点来说所有星系应该向四周散开,然而B 星系观测A 星系的话会发现A 沿BA 方向退行而去,C 星系和D 星系观测A 星系会发现A 星系分别沿CA 方向和DA 方向而去,且其A 星系的运动速度也是无法确定,因为D BA ≠D CA ≠D DA 。

因而,满足哈勃条件的星系运动无法描述,相反我们发现,只要确定一个星系对它进行观测,便会发现这个星系静止不动才是唯一合理的解释,对A 星系如此,对H 星系或G 星系进行观测也会是如此。

以此类推,便会发现所有的星系都是静止不动的,因而,在哈勃定理的基础上作分析我们得到的是一个静态的宇宙。

3 引力红移的疑难——物质分布疑难引力红移已得到实验的严格验证,然而如果用引力来解释高红移值的话,就会出现质量的分布疑难问题。

因为红移是距离的函数,因而必导致星系的质量与距离成函数关系。

引力红移公式为[2]:1Z =− (3) 弱场近似化为[3]: 220011GMGM Z C D D C D ⎛⎞=−=⎜⎟⎝⎠ (4) 式中Z 为红移值,M 为星体质量,D 0为星体半径,D 为星体到观测者的距离,显然0D D ,把(2)式代入得:020GM H D C D = (5) 于是得: 200D H DC D M G→∞=⎯⎯⎯→∞ (6) 即星体的质量正比于距离,形成一个随距离大小的分布,这种分布与宇宙学原理的要求不相符合。

而且稳定星体存在一个质量极限[4]:M =(7) 式中c 2=1.86×10_27cmg -1,上式是星体维持引力平衡的临界质量。

这个星体的红移值[2]: 1202112MG Z D −⎛⎞=−−<⎜⎟⎝⎠ (8)红移值不能大于2,超过(7)式中质量极限的星体必然会引起引力塌缩。

宇宙中Z>2的星体的稳定存在使得无法用引力来解释高红移值。

4结束语在标准宇宙学模型中,星系的红移成为宇宙膨胀强有力的观测依据。

但我们也看到,正是以宇宙学红移为解释的哈勃定理得出星系与星系之间却是一种静态的关系,对膨胀方式疑难的分析使得这一关系格外清晰。

如一定对星系之间的关系作动态描述则必然要以抛弃哈勃条件为代价,如此的话不但标准宇宙模型失去其主要的支撑,同时也出现了对观测事实极大不尊重的第一个先例。

星系之间的静态关系与光子衰老假设在本质上有着共同点,这个共同点可以成为光子衰老假设在目前几个方案中更接近真实的一个依据。

我们看到,采用这种观点来作描述的话上面的膨胀方式疑难便能得到清晰的说明。

同时随着标准宇宙模型而产生的许多疑难也不复存在,可以不必引进一些超乎常规观测的物理量。

显然,这种解释也会产生另外一些疑难,面临对一些观测事实的解释,但是,只要主干思想与客观世界符合,枝叶问题可以慢慢解决。

诚如二十世纪初“量子”观念诞生后随之而建立的是整个的量子力学一样,我们不期望一下子解决很多问题,这是一个循序渐进的过程,在这个过程中,需要许多人辛勤的工作、许多观测数据的积累以及许多思想灵感的涌现。

参考文献[1] 李宗伟,肖兴华:天体物理学[M],北京:高等教育出版社,2000年,第418-419页。

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[4] 王永久:黑洞物理学[M],长沙:湖南师范大学出版社,2000年,第121页。

Theoretical analysis of galaxy redshiftFang JieDepartment of Physics,Hunan Normal University,Changsha (410081)AbstractIn this paper, the problem of cosmological redshift and gravitational redshift is analysis theoretically.It is found that the expanding model problem and matter distributed problem. The photon senile hypothesis well agree with the theory.Keywords:Hubble theorem,cosmological redshift,gravitational redshift,problem。

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