解读红移的真实内涵及逻辑
胡 良
摘要:红移指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离(波长变长、频率降低)。任何电磁辐射的波长增加都可称为红移,红移主要应用于物理学及天文学领域。现有的物理学理论认为,红移有多普勒红移,引力红移及守宙学红移等三种类别。
关键词:红移,蓝移,光子,波长,普朗克常数,孤立量子体系,量子三维常数。
Quantum three-dimensional constant theory
Hu Liang
Shenzhen Hongyuanqing Industrial Co.Ltd, Shenzhen ,518004, China
Abstract: The quantum three-dimensional constant (Hu), Hu=h*C=Vp*C^(3), embodies the intrinsic relationship between the speed of light (C) and the Planck constant
Keywords: Quantum field theory; gravitational field; particle; isolated system; energy; photon.
PACS: 03.65.Àw 03.30.+p 98.80.-k 04.60.Cf 11.90.+t 06.30.Dr
1引言
红移指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离(波长变长、频率降低)。任何电磁辐射的波长增加都可称为红移,红移主要应用于物理学及天文学领域。现有的物理学理论认为,红移有多普勒红移,引力红移及守宙学红移等三种类别。
多普勒红移,当光源远离观测者运动时,观测者可观察到的电磁波谱会发生红移,类似于声波(多普勒效应)。换句话说,由于多普勒效应,从离开观测者而去的恒星发出的光线的光谱会向红光光谱方向移动。
引力红移,从天体(具有引力场)中发射的电磁波波长将变长的现象;或者说,处在引力场中的辐射源发射出来的谱线,其波长将会变长。在引力场非常强时,引力场形成的红移量才较容易能被检测到。
宇宙学红移,大部分星系的光谱线都存在红移现象,现有物理学理论认为,这是由于宇宙空间在膨胀,导致天体发出的光波被拉长(谱线变红)。
2红移与量子三维常数
根据量子三维常数理论,光子的表达式,
Vp*C^(3)=h*C=(Vp*f)*C^(2)*λ=m*C^(2)*λ
=(Vp*fr)*C^(2)*λr==(Vp*fb)*C^(2)*λb ;
其中,λb<λ<λr 。
当,λ<λr ,表达光子的波长对观测者来说变长了。
对于多普勒红移来说,是由于辐射源在固定的空间中远离观测者所形成的。
对于引力红移来说,是由于光子摆脱引力场向外辐射所造成的(观测者在远离引力场中心的地方进行观测)。
对于宇宙学的红移来说,传统的观点是,由于宇宙空间自身的膨胀所造成的(这意味着星系之间的距离在扩大);体现为由于辐射源在空间中,远离观测者所形成的。这也意味着,如果宇宙是有限大小的,宇宙大爆炸理论成立。
但是,根据量子三维常数理论,宇宙是无限大的,宇宙大爆炸理论不成立。因为宇宙是无限大的,则宇宙处处有引力。因为观测红移的原理,是根据原子的发射光谱及吸收光谱。当从相同观测点,测量到的各种不同的吸收及发射谱线时,其红移是一个常数。
因此,根据量子三维常数理论,宇宙学的红移实质上就是引力红移,宇宙应该是稳态的。
从广义的角度来看,红移的本质都是相同的,都是光子的动能相对于观测者变小。同样,蓝移的本质也都是相同的,都是光子的动能相对于观测者变大。换句话说,虽然,一个光子在真空中传播有不同的红移机制,但其内涵是完全相同的。值得一提的是,多普勒效应可应用在所有的波上,但恒星呈现不同的颜色主要是因为温度(与光的频率相关)。
3红移与量子三维常数的应用
根据量子三维常数理论,
如果观测者在地球上,观测从月亮发射到地球的光子,该光子体现为蓝移;如果观测者在月球上,观测从地球发射到月亮的光子,该光子体现为红移。如果观测者在月亮与地球之间,一定存在一个观测点,该光子的频率不变。
如果观测者在太阳上,观测从地球发射到太阳的光子,该光子体现为蓝移;如果观测者在地球上,观测从太阳发射到地球的光子,该光子体现为红移。如果观测者在地球与太阳之间,一定存在一个观测点,该光子的频率不变。
如果观测者在银河系中心,观测从太阳发射到银河系中心的光子,该光子体现为蓝移;如果观测者在太阳上,观测从银河系中心发射到太阳的光子,该光子体现为红移。如果观测者在太阳与银河系中心之间,一定存在一个观测点,该光子的频率不变。
由于宇宙具有核式结构;因此,从地球观测遥远的星系,可发现遥远的星系发射的光子大部分是红移,即,宇宙红移现象;体现为红移增加的比例与距离成正比。
这意味着,从一个观测点观察宇宙,离观测点越遥远的星体,其引力场变化越大,体现为红移也越大;换句话说,形成红移现象的原因,本质上就是引力场强的变化。运动速度引起的红移(或蓝移),等价于引力场强的变化。