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以往对微波背景辐射的解释都是本着服务大爆炸学说进行的,而大爆炸学说是不正确的,因此解释基本上就是曲解。微波背景辐射与大爆炸没有任何联系,更不是大爆炸的产物,那么它究竟是什么呢?我们说微波背景辐射是极远处的不能分辨距离的星体发出的光红移后在我们仪器上的综合反映,与广阔的空间相比,星体就是分子原子,这些分子原子组成无限深的极其稀薄的气体,我们所在的宇宙空间近似于一个空腔,所以具有黑体特征,离去的光子有去无回,从远处射来的光子自然具有黑体谱。
距离我们较近的星体,仪器能分辨出其距离,这些星体发出的光子不在所说的背景光子之列,在处理背景辐射时这些光子的影响是被扣除了的。由于宇宙是无限的,包括背景光子在内,我们所看到的空间仍是微不足道的一小片空间,仪器不过比肉眼看到的距离较远一些吧了,原则上说那些因宇宙膨胀后退速度大于光速的星体发出的光子来不到地球。尽管狭义相对论认为光速为极限速度,但时空膨胀的速度允许超光速,这与质点在已有的空间里运动不同。
背景光子来自不同距离的光源,但我们看上去像来自同一球面,就像肉眼看夜空那样,所有的星体好像在同一天球面上。尽管与大爆炸框架里的背景光子来自最后散射面的观测效果一样,但形成的机制不同,观测上也是有区别的。由于背景光子实际上不是来自同一球面,因此不同级别的仪器测到的背景光子的温度不同,分辨率越高的仪器可分辨的距离越远,属于背景光子的光源即不可分辨距离的光源越远,背景光子中高红移光子所占比例越大,拟合的温度越低,各向异性也相应越小,而肉眼看到的背景辐射即夜空的温度显然是最高的,各向异性也最高。这种因仪器不同测到的背景光子温度不同不为大爆炸的最后散射面机制所解释,大爆炸认为背景光子来自同一球面,这球面就是光子最后脱藕的散射面。
六十年代彭齐亚斯和威尔逊的用角型天线测量出的宇宙本底辐射温度为 3.5K,1989 年,美国宇航 局发射了一个宇宙背景探测卫星 COBE, 对宇宙本底辐射进行精确测量。该项目由戈达德空间飞行中心的马塞斯领导。经过多年的系统测量和分析,马塞斯和斯穆特于 1992 年发表了实验结果,证实了宇宙本底辐射确为黑体辐射,各向异性不到十万分之一,温度为 2.7 K。这一温度比彭齐亚斯和威尔逊的结果低,由于能量密度与温度的四次方成正比,它意味着两种仪器测出的能量密度相差将近3倍,这情况已不能简单地当作测量误差对待了,它实际上体现的是背景辐射来自不同距离上的光源,即频率越低红移越大光源越远。
微波背景辐射温度表现出的各向异性也可用背景光子来自不同距离上的光源得到说明,频率越低的背景光子各向异性越低,反映的是越早宇宙物质分布越均匀的事实。背景辐射图上的冷斑表明该处的背景光子的光源比邻域背景光子的光源远得多,雄辩地表明背景光子来自不同距离上的光源,我们看到的仅仅是一小片空间。背景光子的不具谱线特征,也表明背景光子不是来自同一个散射面,背景光子来自不同的光源,所以不像同一星体发出的光具有谱线特征。然而因测量仪器的不同得到的背景光子温度不同的事实并没引起人们的注意,简单地归之为测量误差就完事了,显然掩盖了对背景光子属性更本质的认识,这是用大爆炸解读背景辐射的必然结果。
有些人说背景光子的黑体谱是大爆炸后宇宙物质高度热平衡的表现,被认为是大爆炸的产物,其实风马牛不相及。因为大爆炸并不意味着宇宙里的物质一定均匀和热平衡,从道理上讲大爆炸时应该是最不均匀最不热平衡的时候。退一步说,既便宇宙里物质处于均匀和热平衡状态也不见得具有黑体谱,因为热平衡不是制造黑体谱的充分条件,处于热平衡的物体比比皆是但很少具有黑体谱,把黑体谱完全归之为热平衡显然是不妥的,再说大爆炸后宇宙的温度一直都在下降,所谓的热平衡根本就不存在。至于大爆炸的其它预言也都牵强附会,如元素丰度预言,既便预言的轻元素的丰度与观测一致,也说明不了大爆炸一定发生,因为按同样的方法预言的其它元素的丰度并不正确。至于暴涨呀婴儿宇宙呀什么的都是为了给大爆炸理论圆场人为想象出来的魔术,是根本不**证,属于伪科学范畴。
微波背景辐射的最本质特征是其高度的各向同性,各向异性不超十万分之一;其次就是具有黑体谱的性质。越是级别高的仪器测量的背景光子拟合的温度越低,各向异性也越低,反映宇宙越早越均匀的事实。至于某些人鼓吹的B模偏振纯属欺人之谈,如果背景光子存在所谓的偏振现象,其各向同性就不复存在。果然不出所料,B模偏振提出不久,欧洲一组研究者就指出,B模偏振不是背景光子的固有性质,而是银河系物质微粒的干扰。微波背景辐射只能证明大爆炸理论是错误的,早期宇宙的高度均匀性与大爆炸不能共融,说微波背景辐射是大爆炸的产物是逻辑错乱。微波背景辐射的另一重要意义是告诉我们星系不是在自引力的作用下由现存物质聚集而来的,因为在高度各向同性高度均匀分布的宇宙空间不存在引力现象,物质不能聚集,既便偶有密度涨落也会立即被更强的扩散力抹平。那么星际究竟是如何形成的,如何解释早期宇宙的高度均匀呢?这就是下面所介绍的新的准稳恒宇宙论(待续)。 |
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