正確的紅移理論與宇宙演化

谷中先 平春煥 周廣通 周景波

(河南省滎陽市畜牧局，河南 滎陽 450100)

1 正確的光折射理論

光的折射同其他物質在力的作用下改變運動方向和速度類似，是光和物質間的斥、引力相互作用使光的運動方向和速度發生改變。

1.1 光和透明體間的斥力作用

光和透明體間的斥力作用是一種“動斥力”(由運動產生的斥力)作用。磁體射入閉合的電磁線圈，磁體和閉合的電磁線圈間就有一種“動斥力”作用;光是一種電磁波，原子核周圍有可以運動的電子，光射向原子時他們間也產生“動斥力”作用。原子是以全方位和光發生相互斥力作用，無論光以何種角度射入透明體都會付出同樣大小的入射功，使光原來的速度僅剩下V余，如圖一所示。長方體示透明體，AOB折線示光

的運動路線。光在真空中以平行于界面的方向射向透明體，在正折射情況下光和透明體間相互斥力作用僅僅使入射光的速度減少至光的余速度，并不改變光的運動方向，設光的入射角為α，光剩余的速度V余與平行于界面的速度Vs的關系是:

圖一

圖二

1.2 光和界面間相互引力作用

光和界面間的相互引力，如圖二所示。該圖是約放大50倍的示意圖，OC線距離界面設為h=10-4米。圖一和圖二中的入射光都是平行光，入射光只有平行于界面的速度，沒有垂直于界面運動的速度，光在介質中垂直于界面的速度Vh是由光和透明體間的相互引力作用產生的。設光和透明體間的相互引力作用產生的平均加速度為a，則:

1.3 光在介質中的速度V

光在介質中速度是光在介質中平行于界面和垂直于界面的速度的矢量和。

通過以上①②③計算式可以非常方便、精確地求出光折射過程中的任何值。

2 正確的紅移理論

紅移光是向我們運動的物質發出或反射的光，是高速光，速度為C紅。紅移光與正常光的折射現象具有相同的力學道理，僅是高速的紅移光運動方向和速度改變相對較少。

2.1 紅移光和透明體間的斥力作用

紅移光和透明體間的斥力與正常光和透明體間斥力大小完全相同，如圖三所示。設透明體的折射率為n，紅移光的折射率為N，紅移光的入射角為α，紅移光在介質中的余速度為V余紅，紅移光在介質中平行于界面的速度為VS紅:

2.2 紅移光和透明體間的引力作用

紅移光和界面間的引力大小與正常光和界面間的完全相同。紅移光在介質中垂直于界面的速度為Vh紅:

2.3 求紅移光在介質中的速度

紅移光在介質中平行于界面和垂直于界面的速度的矢量和等于紅移光在介質中速度V紅:

用④⑤⑥式可以求出紅移光折射的各種值。

2.4 日面光從中心到邊緣紅移幅度逐漸減小

因為我們接受日面中心光運動方向與太陽的引力方向成180度角，運動速度減少較多;日面邊緣光運動方向與太陽引力角不是180度，運動速度降低較少，所以日面邊緣光的紅移幅度大于日面中心光。

2.5 太陽東西兩邊緣光不同紅移值

因為太陽自傳使東邊緣光速比西邊緣光速高約4km/s，所以太陽東邊緣光紅移幅度大于西邊緣光紅移幅度。

3 宇宙演化簡述

宇宙演化是彼物質與其他所有物質相互作用使其運動方向和速度發生有規律變化。物質彼此間距宏觀時，引力作用大于斥力，使他們間距逐漸縮近至微觀;物質彼此間距微觀時斥力作用大于引力，物質彼此具備分開的條件，天體外層物質壓力致內層物質彼此間距更短、斥力更大、分開時速度更高。

3.1 初級天體演化

初級天體占據的空間范圍特大于現在的總星系，占據不規則球形空間半徑約百億億光年，并擁有這個空間中所有接近“同速同向”的物質。初級天體演化的物質是以來自宇宙各處運動方向和速度基本相同的最基本的物質粒子、中微子、光子等物質為主，也包括其間的運動方向和速度基本相同的總星系、星系、恒星、行星、塵埃等極少量物質。由于初級天體內的物質開始時基本上處于相對靜止狀態，在所有物質的共同引力作用下開始向總中心或分中心運動，并隨著時間的推移，物質向心運動速度越來越快，進入中心的物質越來越多，一方面使中心體質量越來越大，另一方面中心體內又有部分物質間的距離達到微觀或超微觀距離狀態而使他們重返宇宙其他區域使中心體的質量減少，由于進入中心體的物質遠大于離開的物質，中心體的質量在持續增加階段。隨著初級天體內物質向中心運動，雖然使中心體質量增加，但初級天體物質總量減少，初級天體占據的實際空間逐漸縮小，終有一天演化為像我們總星系這樣的天體...

3.2 總星系的演化

總星系處在天體演化的鼎盛時期，他即比早期天體演化要劇烈得多，他又比后期天體演化壯觀得多。在總星系內，天體演化初始階段特征性物質極少，不同時期天體演化物質占絕大部分，物質的存在形式有各種發展階段的星系、恒星、行星及行星的碎片、塵埃及其他粒子等，這說明總星系是由早期天體演化而來。

總星系內物質發射或反射的光絕大部分都有紅移現象，表明物質彼此之間做相互接近運動，物質在向一起聚集。總星系是一顆形成中的天體，他遠未將他的物質容納到一起，其內部所有物質在他們共同引力作用下向一起聚集，本應該在日后的某一天聚集到一起成為一顆超級天體，但是，在總星系漫長的演化過程中，即有物質進入總星系核心區域增加總星系核的質量，也有部分物質間的距離達到微觀或超微觀距離而重返宇宙其他區域使總星系核的質量減少。總星系物質在斥、引力作用下加速度向中心運動使總星系占據的空間逐漸縮小，總星系向外發射物質使其質量逐漸減少，終有一天他擁有的物質總量和占據的實際空間會像個星系...力的作用還會與其周圍所有的天體一個個的合并為一顆新的天體一起演化。

3.3 星系的演化

星系是天體演化后期階段，星系的大部分物質已進入星系核，特別是透鏡類星系、銀河系等星系的低緯度方向上的物質大部分進入星系核，高緯度方向上的物質絕大部分已進入星系核，兩級方向上的物質基本上已全部進入星系核。星系核內的大部分物質做斥力運動或被壓迫運動及自旋運動;核外物質在與星系內物質的引力下繞星系核運動或繞核作螺線運動。隨著進入星系核的物質越來越少，離開星系核的物質相對增多，星系在漫長的演化過程中巨大的瘦身，擁有的物質總量越來越少，占據的空間范圍越來越小，逐漸演化為得像顆恒星...星系也有可能和周圍的星系合并為一個新的星系或進入其他天體系統，成為其他天體系統的一部分。

3.4 恒星的演化

恒星由星系演化而來，是星系演化的繼續。星系合并完鄰近天體，幾乎容納完自己范圍內物質，帶著部分未發送完的物質和低緯度上的恒星、行星等物質進入恒星演化階段。恒星物質組成的結構:恒星物質結構與其早期的天體中心體結構相似，最外層由“基本粒子”、分子、輕核原子等輕物質組成;次外層是由較重的物質、重核原子，核子等組成;次內層由壓碎的核子、中微子、光子等組成;內層是由最基本的物質粒子組成，他們以很近的距離、以很大斥力抗衡外部物質的壓力。恒星的歸宿:恒星獨立演化是恒星對外層物質的引力作用使其內層物質間的距離縮小，內層基本物質粒子彼此間斥力作用產生的速度使其達到能夠離開恒星或進入宇宙其他區域。恒星內能夠離開的物質基本上離開后就演化成行星。恒星若受到臨近的天體間強大引力作用有可能進入其他早期的天體、星系等內;恒星也有可能與其他恒星在相互引力作用下合并后繼續演化。

3.5 行星的演化

行星是天體演化的終極精品，行星的物質組成結構和恒星類似，僅是最內層物質較少，能夠發射物質的量極少或發射不出去，使行星的體型和質量長期保持基本不變。其歸宿大多情況下是進入其他恒星等早期的天體中。