范文一：大爆炸宇宙模型

大爆炸宇宙模型（big-bang model）

一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。

这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。

大爆炸与其他宇宙模型相比，它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。

根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期，温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。

大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：①大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为

短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。②观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。它说明宇宙中星系间彼此远离，这种现象称为星系退行，类似于在膨胀的气球上，各点相互远离。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。③在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30％。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。④根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度。1965年，果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度约为3K。这一结果无论在定性上或者定量上都同大爆炸理论的预言相符。目前，科学界普遍对上述观测依据予以接受。但是，在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙学还存在一些未解决的困难问题。

范文二：大爆炸宇宙模型 视频

大爆炸宇宙模型 视频

大爆炸宇宙模型

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一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设:第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论;第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间(称为普朗克时间)起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。

大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实:

(a)理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

(b)观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。

(c)在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。

(d)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。

按照大爆炸理论，宇宙是150亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。

但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么,按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，从大爆炸到黑洞的周而复始，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。

这只是一个设想，并不是一个完美的理论。

理论观点

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，

气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。

从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史:

大爆炸开始时 150,200亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。

大爆炸后10-43秒 宇宙从量子背景出现。

大爆炸后10-35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。

大爆炸后10-5秒 10万亿度，质子和中子形成。

大爆炸后0.01秒 1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。

大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。

大爆炸后1秒后 100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。

大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳定原子核(化学元素)形成。

大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。

大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。

易经与企业管理变革创新研修项目合作

《孙子兵法》与决策领导力高级职业经理研修项目

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范文三：大爆炸后宇宙演化模型

大爆炸后宇宙演化模型出炉 准确模拟星系的分布

科技日报讯 科学家们现可以在计算机上“从零开始”创建一个宇宙，更重要的是，还能以前所未有的准确度模拟出星系的分布和组成。5月8日出版的英国《自然》杂志上发表的一篇宇宙学论文，就描述了这样一个比之前都要准确的宇宙演化新模型，其代表着模拟星系形成上的一项重要进步。

我们希望从大爆炸的余晖开始，一直注视着宇宙随着时间而向前演变的模样，计算机能帮助我们“压缩”这一过程。实际上，近年来模拟宇宙数亿年诞生和演化过程的计算机模型一直在进化中。但以前的此类模型，都只能够大体上重现我们在宇宙中观察到的好似一张“宇宙网”般的星系，却在模拟出混合的星系群落或者预测气体和金属含量上失败了，难以精确地呈现它们。而这个新出炉的模型却正确地重现了在观察研究中所发现的宇宙特征。

美国麻省理工学院的马克·福格尔斯伯格和他的研究团队，一直致力于完全“创造”出人们在宇宙中所能观测到的各种各样的星系。2012年，福格尔斯伯格已借助软件模拟出一个与我们的宇宙有着许多类似特性的模型，其包含了人们在局部宇宙所观察到的星系。日前，团队最新报告了一个从宇宙大爆炸后1200万年开始、持续130亿年的宇宙演化模型。这个模型产出的一系列旋涡星系、椭圆星系以及它们的氢和金属含量，都与人类既往观察结果相符。

研究团队把他们新模型的成功归功于计算能力的迅速发展。经改善了的计算机数值算法以及更加可靠的相关物理模型的出炉等因素，让他们能够同时为形成星系的不同部分的演化进行模型建设，包括重子（宇宙中的可见物质）和暗物质。而目前，理论界对于暗物质主要是由重子物质还是由非重子物质组成，尚有很多争议，本论文作者也指出，新模型预测出的重子物质对暗物质的分布影响，可能推动未来宇宙演化的相关研究。

更为逼真、准确的宇宙模型如同“宇宙切片”，是天文学家深入了解银河系构成的重要方式，同时也可以让人们计算出，宇宙是如何随时间发生变化的。

范文四：置顶 宇宙大爆炸模型及论据

置顶 宇宙大爆炸模型及论据

[置顶]宇宙大爆炸模型及论据 2011年06月29日

一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设:第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇?**镏实囊?ψ饔玫墓阋逑喽月郏坏诙?撬?接钪嫜г?恚?从钪嬷械墓鄄庹咚?吹降氖挛锛韧?鄄獾姆较蛭薰匾餐??Φ奈恢梦薰于,飧鲈?碇皇视糜谟钪娴拇蟊曜忌希???惨馕蹲庞钪媸俏薇叩摹,虼耍?钪娴拇蟊?ㄔ床皇欠??诳占涞哪骋坏悖??欠??谕?皇奔涞恼?隹占淠凇,姓饬礁黾偕瑁?湍芗扑愠鲇钪娲幽骋蝗范ㄊ奔洌ǔ莆?绽士耸奔洌?鹗嫉睦?罚??诖酥?埃?沃治锢砉媛稍谄鹱饔弥两窕共磺宄?,钪娲幽鞘逼鹧杆倥蛘停?姑芏群臀露却釉?醇?叩淖刺?迪吕矗?艚幼牛?な局首铀ケ涞囊恍??桃彩刮镏实氖?吭冻??次镏剩?缤?颐墙裉焖?吹降囊谎?:芏嗷?玖,釉谡庖唤锥我部赡艹鱿帧,?思该胫樱?钪***露染徒档偷侥苄纬赡承??雍恕,庖焕砺刍乖ぱ阅苄纬梢欢ㄊ?康那狻?ず惋?暮怂兀?岫韧?裉焖?吹降囊恢隆,笤荚俟?00万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而布满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇?**?ū尘胺?洌??丫?还鄄馑?な怠,?嗽?嘉镏屎头?渫獯蟊?ɡ砺刍乖ぱ裕?衷谟钪嬷杏Σ悸?形?樱??鞘俏拗柿炕蛭薜绾傻幕?玖,印,衷诳蒲Ъ颐钦?谂?φ已罢庵治镏省?

大爆炸模型能同一地说明以下几个观测事实:

(a)理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的丈量证实了这一点。

(b)观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与间隔大体成正比。假如用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。

(c)在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。

(d)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。

按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，终极

发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚形成星系、恒星和行星等。在大爆炸

至没有生命。

但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么

的原因是什么http://www.jianfeiys.com/,最好样，或者说发生这次大爆炸

的CC霜按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，便是宇

宙创生与毁灭并再创生的过程。

这只是一个设想，并不是一个完美的理论。

大爆炸的论据 大爆炸理论固然并不成熟，但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论，比较传统的证据如下所示:

(a)红位移

从地球的任何方向看往，远远的星系都在离开我们而往，故可以推出宇宙在膨胀，且离我们越远的星系，阔别的速度越快。

(b)哈勃定律

哈勃定律就是一个关于星系之间相互阔别速度和间隔的确定的关系式。仍然是说明宇宙的运动和膨胀。

V,H×D

其中，V(Km/sec)是阔别速度;H(Km/sec/Mpc)是哈勃常数，为50;D(Mpc)是星系间隔。1Mpc,3.26百万光年。

(c)氢与氦的丰存度

由模型猜测出氢占25,，氦占75,，已经过试验证实。

(d)微量元素的丰存度

对这些微量元素，在模型中所推测的丰存度与实测的相同。

(e)3K的宇宙背景辐射

根据大爆炸学说，宇宙因膨胀而冷却，现今的宇宙中仍然应该存在当

3K的背景辐射被测得。 时产生的辐射余烬，1965年，

(f)背景辐射的微量不均匀

证实宇宙最初的状态并不均匀http://www.hotjf265.com/，所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。最有效的祛痘产品

(g)宇宙大爆炸理论的新证据

在2000年12月份的英国《自然》杂志上，科学家们称他们又发现了新的证据，可以用来证实宇宙大爆炸理论。

长期以来，一直有一种理论以为宇宙最初是一个质量极大，体积极小，温度极高的点，然后这个点发生了爆炸，随着体积的膨胀，温度不断降低。至今，宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线。

科学家们在分析了宇宙中一个远远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现，其温度确实比现在的宇?**露纫?摺,?欠?郑?尘拔露仍嘉?263. 89摄氏度，比现在丈量的-273.33的宇?**露纫?摺?p<[置顶][转载]红楼梦十二大才女才子排行榜:红楼夺红榜之文采风骚榜>

[置顶][转载]在生命终点等你(三)

范文五：大爆炸宇宙学说及其模型

第二篇

论大爆炸宇宙学说及其模型

乘 宇

(2005年6月)

上篇文章我们对哈勃常数进行了多方面的研讨，结果令人十分困惑和费解，因为这个举世瞩目的宇宙常数存在严重低级的问题，而且人们对它的问题长期熟视无睹，在它出现巨大误差的情况也还在不断地修改和应用它，甚至人们认为这一问题通过技术调整己经得到解决。但实际上哈勃常数问题是简单低级的宏观物理学问题，而不是抽象的物理学问题，是不可以通过硬性的技术调整解决的，也是不可以用抽象概念模糊化的。从哈勃常数这一简单的问题上看，我们甚至认为大爆炸宇宙学说的其它环节上也可能存在类似的问题，本着这样一种揣想，我们对大爆炸宇宙学说的一些主要理论和依据展开研究，以重新评估和检验这一学说的正确性和可靠性。

研究结果正如我们所预见的，大爆炸宇宙模型不只是存在哈勃常数的个别性问题，而且也存在其它物理学原理的普遍性问题，这些

都是基本普通的，甚至是低等的。这些问题的普遍存在反过来支持了我们早前对哈勃常数的论证。此外，我们经过对其模型的探讨，不仅解决了大爆炸宇宙学说论者提出的一些问题，并取得了一些超出大爆炸宇宙学说研究之外的成果，可以认为这些成果是前所未有的，并将可能对人们进一步探讨宇宙有重要影响，例如我们发现宇宙空间不是引力的而是空间膨胀或收缩力的，找到宇宙的星系能够稳定在宇宙空间而不相互吸引的道理，光速不可超越以及光速不变性的原因，宇宙不是来自于大爆炸的理论依据，等等。我们相信读者一定会对这些成

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果感兴趣。

下面我们将首先围绕大爆炸宇宙学说及其模型的有关问题展开讨论。

一、大爆炸宇宙学说的解释阶段

在现有的物理学吸引力理论下，任何一个宇宙学说或模型，归根结底最终要解决的无非只有两个最基本的问题，即一个是宇宙星系之间的引力平衡问题，另一个是星系物质的起源问题。这是两个本质不同的问题，在这两个问题中，首先要考虑的是宇宙星系之间的引力平衡问题，其次才是星系物质的起源问题，无论是人们熟知的大爆炸宇宙模型或是其他的宇宙模型都是如此。

为什么人们在建立一个宇宙模型时总是必须首先要考虑星系的引力平衡问题呢,这还得从人们对宏观天体运动和天体力学的传统认象说起。人们通常习惯这样认为，行星与卫星之间以及行星与恒星之间，甚至于恒星与星系之间都是通过相互绕转所产生的离心力来平衡引力或保持间距的，例如月亮围绕地球旋转所产生的离心力抗衡了地球的引力和保持了与地球的间距，九大行星围绕太阳旋转不仅抗衡了太阳的引力而且保持了各自的轨道间距，同样，亿万个恒星也是依靠绕转离心力来抗衡星系中心引力的，等等，然而，人们对于星系与星系之间的引力平衡方式和原理却不能完全认识和理解，因为人们并没有发现宇宙星系之间普遍存在相互绕转的现象，这就不能用离心力与引力的平衡原理来解释星系与星系的分离和间隔状态，于是人们猜想星系之间必然还会存在其他的分离力量和引力平衡的原理，究竟要确定那一种引力平衡原理来保持星系的分离和间隔状态也就成为各种宇宙模式解释宇宙的最基本的也最核心的问题。但一个宇宙模型要选择一种解释星系引力平衡的原理并不难，难的是这种原理必须同时要满足和吻合它所描述的宇宙时空的起源规律和生存逻辑，否则

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这个模型对宇宙的解释将不会完满。人们有很多早期建立的宇宙模型由于在这引力平衡原理方面的缺陷而不能自圆其说，例如前面所说的稳恒态宇宙模型就是如此，尽管这种宇宙模型在解释宇宙无限性方面有可行之处，但在宇宙引力平衡问题上仍存在解释障碍，因此最终未能得到人们的完全认同。

自从一九二九年哈勃发现星系光谱线红移现象后，人们开始萌生了“宇宙要么收缩要么膨胀”的思想，并最后建立了宇宙始一次和源一点的大爆炸宇宙学说及其模型。它的基本原理我们在<论哈勃常数及其宇宙时空的观测界限>>一文中己有所论述。为了解决宇宙星系之间的引力问题，人们想象利用大爆炸宇宙的能量膨胀力和质量的方向惯性力，使星系物质抵消或抗衡相互之间的引力，维持星系的个别状态和惯性状态，并使宇宙时间与空间产生矢量和标量的概念。

我们可以从大爆炸宇宙学说及其模型的建立和发展史中了解到，人们之所以产生“宇宙要么收缩要么膨胀”的思想直至最终形成宇宙源于一点始于一次大爆炸的宇宙观，是人们首先考虑星系之间引力平衡方式的原因，而不是首先考虑宇宙起源和物质生成方式的原因，人们一开始就把宇宙的膨胀看作是星系引力得以平衡和个别惯性状态得以维持的一种力量，只是到了后来，人们才开始产生了宇宙膨胀的逆向思维，这种逆向思维最终引发了整个宇宙物质可能起源于同一地点同一时间的假想。

人们对大爆炸宇宙模型的想象似乎是两全齐美无与伦比的，是因为大爆炸宇宙模型在解决宇宙星系引力平衡原理问题的同时也解决了宇宙时间和空间的起源及生成方式问题，但这也只是一种学说理论的延长和放大而己。尽管人们已收集到的证据和现有的理论成果能够勉强解释星系引力平衡的问题，或者能够勉强解释宇宙星系正在膨胀的问题，但对于宇宙是否是相对于一点还是相对于多点的膨胀，人们根本没有这方面的信息和依据。尤其是大爆炸宇宙模型存

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在着能量、质量和空间的奇点问题，它比其它宇宙模型对于宇宙的解释更莫名其妙更难以理解，如果说大爆炸宇宙模型有什么优越之处的话，那就是大爆炸宇宙模型似乎具有可能解释星系引力平衡方式的依据(宇宙在膨胀)，而其他宇宙模型则连这些可能依据也一无所有。所以说，大爆炸宇宙模型的解释水平实际上仍停留在宇宙星系引力平衡原理或宇宙存在方式的问题上，这离解释宇宙的起源以及物质的生成方式的目标还是极其遥远的。

由此可见，我们对大爆炸宇宙学说及其模型的论证其实也只需要针对星系引力平衡原理问题或宇宙存在方式问题，而不需要针对宇宙起源原理问题，因为这个问题还构不成这个学说和模型被肯定或否定的因素。而我们对星系引力平衡原理问题的论证只包括两个方面:一是星系之间是否存在引力平衡的问题以及需不需要宏观外力来实现星系引力平衡的问题;二是宇宙是否正在膨胀以及宇宙大爆炸事实是否成立的问题。这两个问题的讨论范围实际上仅涉及到人们现己发现的宇宙大爆炸的几个依据范围内，如果我们完成了对这些依据理由的论证也就等于从根本上解决了大爆炸宇宙学说及其模型正确与否的问题。

为方便讨论，我们首先把大爆炸宇宙学说的几个主要依据理由再现如下，然后再分别给予分析和论证。

(1)、发现宇宙星系的光谱普遍存在红移现象,这种现象可能表明宇宙在膨胀和星系在远离地球，而且膨胀星系的退行远离遵循哈勃定律;

(2)、发现太阳系物质存在生存年龄，由此推想宇宙物质也存在同样的生存年龄;

(3)、发现地球周围空间存在各向同性的微波背景辐射,这种微波背景辐射被认为可能是宇宙大爆炸的遗迹和充分理由;

(4)、宇宙天空为什么是黑的，是因为宇宙星系物质是有限的，既然物质是

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有限的，时间也是有起始的，因此可以认为宇宙是始源于一次和一点的大爆炸产生而来的。

二、关于宇宙物质的年龄

我们从教科书上经常看到人们的这样一个观点:物质存在年龄是宇宙起源一次大爆炸的一个证据。粗略地听来总会觉得这个说法无不道理,因为物质存在年龄与宇宙有始有终似乎在逻辑上是相吻合的，而这种吻合又似乎说明了宇宙起源于一次和一点大爆炸的可能性是存在的，但稍加认真分析我们就会发现这一推理疑点很多,难以成立，具体分析是:

第一，没有任何理由表明，物质存在年龄是大爆炸宇宙模型独有的一个特性，而我们却可以从各种宇宙模型的研究理论中得知物质存在年龄的现象是各种宇宙模型的一个共性，因为至今为止，几乎所有的宇宙模型也包括那些认为宇宙时空是无始无终的宇宙模型都主张物质有周而复始的生存年龄，都支持物质消亡和再生循环的自然规律，宇宙的存在模式与物质的年龄并无绝对关系，物质的年龄作为物质在宇宙的一个生存时间片段是不可能因为宇宙的存在模式而可有可无的，无论宇宙的存在模式如何，是有始有终的还是无始无终的，其宇宙物质都可能存在生存年龄，并且这种生存年龄的大小取决于存在方式和宇宙条件。宇宙物质存在年龄的现象是宇宙存在的分别现象而不是统一现象,大爆炸宇宙模型强调物质存在年龄作为本学说的一个支持理由实际上是把宇宙的这一分别现象视为本模型的专有特性，这显然是不合理的。

第二，人们从不否认，人们以各种方法对不同的宇宙区域测定的宇宙物质年龄都没有相同的时间结果，例如地球与太阳的年龄，太阳与其它恒星的年龄，恒星与恒星的年龄，星系与星系的年龄都不尽相同，并且差异很大，一些遥远星系的年龄已被人们认为达到了150亿年以上，而地球年龄只有45亿年左右。

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显然，像这样参差不齐的物质年龄根本不能说明宇宙有统一的生存时间，更不能说明宇宙是起源于一点和一次大爆炸而来的，充其量也只能说明宇宙物质存在不同结构形式和不同阶段的年龄。有人认为，宇宙年龄是范围年龄，人们通过多种方法测算的宇宙年龄将被控制在120亿至200亿年之间的范围之内，所有的宇宙物质年龄都没有超越这个范围，这就是宇宙的统一范围年龄思想。但这个统一范围的上限实际上是由哈勃常数的计算结果确定的，而哈勃常数己被我们在上篇文章中证明是存在严重问题的，如果按照我们所列方程计算的大爆炸宇宙年龄，它应该是原哈勃常数计算值的三倍，即450亿至600亿年，这显然不大可能，因此宇宙并不存在年龄的统一范围。

人们往往试图通过多种方法来测算宇宙物质年龄,然后再以此年龄与哈勃常数测算的宇宙年龄相呼应，最后得到一个宇宙年龄的统一效果，这种构思存在的问题是很明显的，首先是哈勃常数为测算基础的绝对宇宙年龄与人们从其它方法测算得到的相对宇宙物质年龄(或星系年龄)比较，不仅存在较大的吻合差距而且这种比较与宇宙的来龙去脉根本无关，其次是把这些相对年龄与哈勃常数宇宙年龄相联系毫无依据，因为无论这些相对年龄的正确性如何，哈勃常数的正确性都是否定的。总之，宇宙物质存在年龄作为大爆炸宇宙的一个依据不是量的问题，而是逻辑性的问题。

无数恒星和星系正在形成和消亡的事实足以说明，物质年龄只是物质形式结构的生命过程，也是宇宙局部空间偶然结合与必然演化的过程，这一过程对于宇宙来说是非常短暂的和参差不齐的，无论宇宙的存在模式如何，也无论我们现在的宇宙是否有年龄，星系物质的这一过程都会发生和结束，但没有理由把一切物质的年龄与整个宇宙的年龄相联系。

星系物质有可能不是同时产生于宇宙的大爆炸中心，而是有可能在不同时

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间产生于宇宙的边缘，宇宙不是由内向外膨胀，而是由内向外扩张。这一观点有一个重要依据:即天文观测发现遥远的宇宙边缘存在类星体。有关问题我们将在下篇文章《宇宙力与物质引力.》中作更详细的讨论。

总之我们认为，无论是宇宙的物质年龄作为大爆炸宇宙模型的依据不过是人们预定的一种狭义观点。关于这个问题人们已有很多的讨论，而且也非常详细，我们在此就不再多谈。

三、关于宇宙星系光谱线红移现象

大爆炸宇宙学说的一个最重要依据是星系的光谱线普遍存在红移现象,并且离我们逾远的星系光谱红移逾大，人们认为这是星系在远离地球和宇宙在膨胀，哈勃常数也是由此规律总结出来的。人们之所以得出这样的结论，其理由有两个:一是得到声波传播的多普勒效应原理的启示;二是恒星或星系的光谱线存在红移和蓝移的两种现象——人们认为这是多普勒效应在恒星和星系光谱线上的反映，也是恒星和星系远离或靠近地球的两种可能的表现。

人们对多普勒效应的引用以及对星系光谱线红移现象的判断是否正确，关系到宇宙是否膨胀即大爆炸宇宙学说是否成立的问题。从传统物理学的理论观点上看，我们对人们把声波传播的多普勒效应原理用来解释光波传播的光谱线红移或蓝移(即波长变长或变短)现象并无异议的，因为我们认为所有波的传播方式和原理都可能是基本相似的，既然声源远离或靠近观测者时声波波长会发生变长或变短的现象，同样道理，当光源远离或靠近观测者时光波波长也应该会发生变长或变短的现象。但是我们又认为，在恒星和星系光谱线红移的问题上，多普勒效应的引用和解释是有限的而并非是无限的，这也就是说恒星或星系的光谱线红移并不全部代表它们远离地球，它们远离地球可能只是引起恒星和星系光谱线红移的一种原因，而不是唯一原因，甚至大部分遥远星系的光谱

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线红移可能与它们远离地球的运动完全无关，这是因为:

(1)多普勒效应只是引起声波波长变长的一种原因，但也还有更多的原因(例如物理系的条件变化,声波能量的分散和衰减等)可以引起声波波长的变长，现在的问题是，光波波长变长是否也存在着除了多普勒效应以外的其他原因呢,具体地说，人们在引用解释声波的多普勒效应来解释恒星和星系光谱线红移现象的同时是否也还必须同时考虑光波波长变长的其他原因呢,如果必须考虑，那么星系的光谱线红移现象也就不一定是星系退行远离地球的一个原因造成的，而有可能是多种原因共同作用的结果，如果无须考虑，那么人们对声波传播原理和效应的引用就是不完整的和有选择性的，或者是带学术偏见的。

(2)据天文观测数据表明,一些遥远星系的光谱线红移量所对应的星系视向退行速度己经达到光速甚至超过光速数倍,从宏观经典力学上理解，这种天体的加速度和所能达到的速度是绝非可能的，除非人们发现有超光速的作用力一在加速它们，否则人们就必须承认那些代表遥远天体视向退行速度的红移量将可能存在不真实的虚假成份，即遥远星系的退行速度与光谱红移量不遵循多普勒效应和哈勃常数定律，同样，那些邻近星系的光谱线红移量所对应的视向退行速度也完全可能存在不真实的虚假成份。

人们可以认为宇宙在膨胀，亦即认为离地球越远的星系其视向退行速度越大(即光谱线红移量越大)，也还可以认为遥远星系不存在靠近地球的可能性，亦不存在遥远星系光谱线蓝移的可能性，但人们不可以认为银河系也在膨胀，也不可以认为离地球越远的恒星其视向退行速度越大(即光谱线红移量越大)，更不可以认为遥远的恒星不存在靠近地球的可能性，亦不存在遥远恒星光谱线蓝移的可能性，然而我们从天文观测的统计数据上了解到，银河系内的恒星光谱线也存在类似宇宙星系那样的趋势或规律，即距离地球较远的恒星其视向退

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行速度相对偏大(即光谱线红移量偏大)，距离地球较近的恒星其视向速度相对偏小，这种宇宙星系才可能发生的现象在银河系恒星上也存在，尽管这是一种观测趋势，这种趋势还不如遥远的星系那样明显和严重，但它却足以使我们猜测，恒星的光谱线红移量所对应的视向退行速度已有可能包藏着不真实的虚假成份，如果是那样的话，读者都可以想象，那些遥远星系的光谱线红移量所对应的视向退行速度就更不可能真实了。

(4)人们将声波传播的多普勒效应引用于解释星系光谱线红移的问题，实际上是与相对性原理和光速不变性原理的理论观念相矛盾的,并且这种矛盾是互不相容的,为什么呢,道理很简单，声源相对于声波可以有相对速度的叠加和变化，这种相对速度的叠加和变化是声波波长变化的一种原因，而光波传播在理论上则不存在这种原因，因为相对性原理和光速不变性原理根本不容许光源与光波有相对速度的叠加和变化，既然没有相对速度的叠加和变化，那么类似于声波传播中发生的多普勒效应又如何在光波传播中发生呢?光波波长又如何变化呢,

下面我们将以光波与声波的传播特性分析进一步谈谈我们对以上问题的见解:

首先对声波传播的几大特性给予讨论分析。

声波传播之所以会产生多普勒效应，是由于声波传播有一个很大的特性，即声源与声波之间可以有相对速度的叠加和变化，当声源相对于传播媒质的运动速度为零时,声波与声源之间的相对速度就等于音速，当声源相对于传播媒质的运动速度不为零时，声波与声源之间的相对速度可以大于或小于音速，声源的运动速度与声波的传播速度的叠加使周期时间内的波长发生宏观的长度变化，这种波长的长度变化量应该等于声源相对观测者的运动速度乘以声波的周

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期。读者可以从现实的物理现象中耳闻目睹到类似的情形，例如飞机在天空中飞行以及轮船在水中航行等，当它们快速运动时前面的波长被压短，而后面的波长却被拉长，有时我们几乎听不到(或看不到)迎面而来的声波(或水波)，而只能听到(或看到)后面的声波(或水波)。从实际现象和理论上分析，与波源运动同向传播的波，其波长是变短的，与声源运动反向传播的波，其波长是变长的，这种现象就是所谓的多普勒效应。显然，多普勒效应是一种低速状态的物理学效应，也是一种宏观现实的自然现象，声波的第二个特性是，声波的传播速度与传播的物理条件有关，而与声源的运动状态无关。在一定的物理条件下，无论声源的运动状态如何，声波的传播速度是不变的，声速的不变性与光速的不变性是极为相似的，这一波的共性对于我们今后讨论相对性原理有十分重要的意义。声速之所以与声源的运动状态无关，是因为声波只是一种没有质量惯性的间接传递的振动形式，声源的运动是不可能使它加速或减速的，我们以上所说的声源与声波的相对速度的叠加，实际上是指声源相对分离点(瞬时静止点)的速度(这一速度也是声源相对静止观测者的速度)与声波相对这一点的传播速度(也是声波相对静止观测者的声速)的叠加，无论声源的运动速度大小如何，声波的传播速度都为常数不变，因此，声源的运动引起声波波长的变化实际上与声波的传播速度无关，而只与声源的运动速度有关，并且这种声波波长的变化也只发生在每一个声波与声源分离的周期时间(声波周期)内，一旦声波离开声源并且超过周期时间，理论上这种变化将不再发生，声源的运动对声波将不再起作用，声波将按照在媒质中的传播速度和方式进行传播，这恐怕就是多普勒效应产生的机理过程吧。声波传播的第三个特性是，声波波长的变化不仅与波源的运动有关，而且也还与传播的距离有关，实质上也是与传播的能量变化有关。距离波源越远，波能量越弱，波长也越长，波能量之所以受到削弱，完

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全是两个原因所至，一是由于传播媒质对波能量的扩散和吸收，二是由于传播空间对波能量的扩散和分割。读者可以从观察水波波纹的变化现象过程中很容易理解这一道理。

实践和理论分析都说明，引起声波波长变长的原因是很多的，这些原因可能在一个声波变长现象上同时存在并发生复合作用，在事先无知的情况下，我们根本不可能从声波波长变长的一个结果中了解到究竟那一种原因的作用更大一些，因此，如果仅仅把声波波长变长的多普勒效应片面地引用到解释星系光谱线红移(波长变长)的问题上，或者把星系光谱线红移现象的产生归结于多普勒效应，其结果将是不可靠的，甚至也还会造成传统物理学理论与近代物理学理论之间的相互矛盾。下面我们将针对这个矛盾问题作几点讨论分析:

1>.星系运动与光波传播的问题一开始就可以认为是一个高速状态的相对性问题，应该按照相对性理论进行解释。人们认为，光波产生多普勒效应是因为星系高速运动的相对性效应引起的，而不是直接因为星系与光波之间的相对速度叠加和变化引起的，通过相对论的时空变换方程计算出星系运动引起光波波长的变化量，并不存在光速变化的问题。但实际上光速是相对论中唯一设定的相对任何坐标惯性系都不变的物理量，而波长则是与光速同一关系性质的另一物理量，依照光速不变性原理和相对性原理，这两个物理量只要在发光频率不变的情况下都是不可变的，因此人们认为光波波长相对某一坐标惯性系是可变的，而光速相对任何坐标惯性系都是不变的，这种观点解释很牵强。

此外，根据哈勃常数关系式 H=V/D=CZ/D，如果星系光谱线红移量Z是由星系退行速度V的相对性引起话，那么由相对论的有关参数方程式可知V和Z将存在复杂的函数关系，而不是简单的线性关系，因此无论是V还是Z都不太可能正比于直线距离D而得到一个哈勃常量H，除非光速C随之改变，否则哈勃

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常数关系式仅在星系运动的相对性问题上就难以理解。

2>.退而言之，即使人们认为星系光波的多普勒效应就是星系高速运动的相对性效应的理论观点是无可非议的，但这种观点在实际的天文观测上又与相对论产生另一个矛盾。众所周知，相对论所强调的相对静止和相对运动的惯性参照系关系是不可倒置和等效的,不同的惯性参照系(相对静止的和相对运动的)都会给观察者以不同的观察效果,并且观察效果并不完全与参照系之间的相互运动速度有关，而主要与参照系之间的相对性有关。根据大爆炸宇宙论者提供的大爆炸宇宙膨胀模型，宇宙的膨胀分离是包括银河系(地球)在内的所有星系的相互膨胀分离，这种膨胀分离可能是星系在远离地球，也可能是地球在远离星系，并且这两种可能性存在的机会都应该是基本均等的，但人们通常只笼统地认为宇宙的膨胀分离是星系远离地球的一种分离，而不认为地球远离星系的另一种分离，这是不符合大爆炸宇宙学说的膨胀原理的(关于这一点我们在上篇文章己有详细论述)。正是大爆炸宇宙模型这两种分离运动的存在，相对论的观点就必须认为宇宙星系与地球应该分别处在两个不同的惯性参照系上，当星系远离地球时，星系的相对分离速度大于地球的相对分离速度，地球应处在相对静止的惯性系上，而星系应处在相对运动的惯性系上，当地球远离星系时，地球的相对分离速度大于星系的相对分离速度，地球应处在相对运动的惯性系上，而星系应处在相对静止的惯性系上。地球分别处在相对静止和相对运动的惯性系上是两个根本不同的概念，是不可等效的，亦即从地球上的观测者来看，分别在这两个惯性系上所观察到的星系光信号的波长变化应该是各向异性的，这也就是说，即使宇宙所有的星系都是在相互膨胀分离的，并且相对地球的分离距离和速度都是趋于增加的，但它们分别到达地球的光信号的波长变化并不能认为都是相等的，这种观察星系光波长的不同，不能完全取决于地球与星系之

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间的相互分离速度，而只能主要取决于二者之间参照系的相对性关系。然而，大爆炸宇宙论者对天文观测结果的判断却并不符合这一相对论的推理逻辑，因为几乎所有观测到的星系光信号波长都是变长(光谱线红移)的，而不是部分变长的，这似乎是说，宇宙没有惯性系的相对性差别，宇宙星系都同处在等效的各向同性的惯性系上，因此无论观察者处在那一个惯性系上观察宇宙都是一致的，显然，这与相对性原理是矛盾的，但问题不在相对性原理，而在大爆炸宇宙模型原理。

事实上我们在上篇文章中就根据“离地球逾远的星系退行速度逾快”的哈勃常数证明，大爆炸宇宙只能是各向异性的，也正因为是各向异性的，所以整个大爆炸宇宙都是非惯性的，而且每一星系和所在的组成体系(如星系团或星系群)的非惯性都是各有不同的。鉴于此分析，我们可以认为，光波在非惯性的宇宙中传播肯定是要改变速度的，反而言之，光速恒定不变说明宇宙不是非惯性的，而是惯性的，即对称的或各向同性的，为什么呢,我们将在下篇文章《宇宙可能存在的新模型》中作详细论证。

总而言之，多普勒效应与相对性理论之间的矛盾不仅是存在的而且也是不可消除的，除非人们在传统物理学理论与相对性理论之间作出一种选择，即如果人们要引用声波传播的多普勒效应来解释星系光谱线红移现象的问题，就必须要把声波波长变长的其它因素和原理全部加以考虑进去，或者，如果人们要引用相对性理论来解释星系光波波长的变化问题，就必须要彻底否认低速状态的多普勒效应在星系光波传播上发生的可能性。此外，既然人们要认为星系的运动可以引起相对性效应，就必须要认为地球的运动也可以引起另一种相对性效应。但在实际理论的解释过程中，人们往往以学术观点为转移，有选择地采用物理学理论，这就必然导致大爆炸宇宙学说与相对性理论的矛盾

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除了多普勒效应以外，人们从不引用声波或水波传播的其它物理特性来解释星系的光波传播现象，原因是人们有两个传统物理学的思想观点:一是宇宙空间不存在光波传播的媒质和由媒质阻力所产生的光波能耗; 二是光波在真空中传播光强度不变，光强度不变也就是光波能量的不变。人们坚信，星系光波在宇宙空间传播不存在能量的衰变和由能量衰变导致波长变长的可能性，引起星系光波波长变长的唯一原因就是多普勒效应。我们认为这是一个把地球物理学原理向宇宙延伸引用的错误的观点，这个观点从来就没有得到也不可能得到宇宙空间的验证，也没有考虑宇宙空间存在的可使光波能量衰减的三大因素:

第一、宇宙有极广阔的光能量的扩散空间，这使光能量在份量上不断被空间分散和削弱，我们这里说的光能量是指方向上的光束总能量，暂未涉及单个光波或光子能量。我们可以从普通物理学常识中知道，任何星系的光能量到达地球时也只有原有能量的1/R2(R为地球至星系的距离。)，星系光波的能量在宇宙空间的扩散和衰减是很迅速的(我们将在第五节详谈)。由于光波总能量的扩散和衰减必然要使得单个光波和单个光子的能量衰减，如果说单个光波和光子的能量不衰减的话，那么就会出现我们在地球的一些地方看得见星系而在另外一些地方却看不见星系的奇怪现象，或者会出现在一些地方看到的星系亮一点而在另外一些地方看到的星系暗一点的现象，因为单个光波和光子不可能做得到既要保持自身的能量又要被空间无限的均匀分散，这是绝对不可能的，而事实上我们在同一距离的任一方位所看到的星系光亮都是一样的，这种现象的唯一解释就只能是光强度或密度的改变。

第二、星系光波在漫长路途的传播过程中，其本身能量肯定要受到中途物质的吸收，使光能量受到无可估量的削弱和损失，这也是必须要预料的一个原因。

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第三、星系的旋转也是遥远星系光波波长变长的重要原因。既然以多普勒效应的声波现象为光波的比喻，我们也不妨以声波的旋转会致使声波波长严重变长的事实为证，说明星系的旋转也会致使遥远星系的光波波长变长，只不过是由于星系的旋转角速度一般很小，而线速度却很大，对于邻近星系来说，星系光线的旋转扫射线速度还达不到致使光线弯曲的程度，甚至于观测者有可能观测到星系逆转方向的光波波长要短，而顺转方向的光波波长要长的现象，但对于足够遥远的星系来说，星系光线的旋转扫射速度大得惊人，以致于光线达到弯曲传播的程度，所有旋转平面侧向于观测者的旋转星系的光波波长(无论是顺转还是逆转)都是变长的，而旋转平面正向于观测者的旋转星系的光波波长变化要小得多。这同旋转声波现象是一样的，当距离旋转声源较近时，观测者甚至可能观测到逆转方向的声波波长要短，而顺转方向的声波波长要长的现象。但当距离旋转声源足够远时，所有方向的旋转声波都是变长的。

第四、星系和恒星对光子或光波的作用和影响是光能量损耗的重要因素。

我们可以从恒星对行星的控制距离比较知道，恒星的影响半径就达数光年，星系的影响半径至少在数千万光年以上，而星系团的影响半径至少在数百亿光年以上，这就是说，一个恒星所发出的光波或光粒子要逃脱本恒星的影响至少需要数年以上，要逃脱本星系的影响至少需要数千万年甚至数亿年，要脱离本星系团的影响至少需要数十亿年，在星系长时间的影响下，光粒子和光波的传递路线应是弯曲的，这必然要做功或消耗大量能量。可以想象，一些遥远星系的光粒子和光波在未到达地球之前就已经变异了，或者这些星系的光信号仅是没有光粒子的微弱单纯的光波。

也许又有人认为，一个恒星或星系所发出的光粒子和光波尽管受到本恒星和本星系的反向引力，消耗了一部分能量，但在进入我们银河系和到达太阳系

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的地球时，却受到银河系和太阳系的顺向引力，使光能量获得增加，因此光粒子和光波受到的引力能量的增减总体上是平衡相等的，并不存在引力对光能量的影响问题，然而这种观点同样是错误的，因为星系光波或光子在离开星系时和到达地球时的能量和质量的份量差别是很大的，这种份量的差别使它们受到反向作同力丢失的能量与受到正向作用力获得的能量不等同。

以上四大原因完全可能致使星系光波能量的损耗和削弱，特别是对于那些遥远的星系，当它们的光波能量被削弱到某个临界值的时候，光波频率及波长即开始变小和变长。可以认为，无论星系是相对地球退行的还是相对地球静止的，也无论星系光谱线红移是否存在多普勒效应的作用，以上四个原因对于每一个星系的光谱线红移来说作用都是存在的，如果对此有什么怀疑的话，那也只是这四个原因分别作用的大小问题，而不是有无问题。

我们将在下篇文章中还会谈到，光波或和光子是能量存在的相对形式，而不是物质存在的绝对形式。在物质能量向外传递或辐射之前，光粒子可能是不存在的，当物质能量向外辐射时，由于能量的振荡，向外产生一份又一份的辐射能量包，这种能量包其实就是光子，又由于光子(能量包)在被辐射的过程中也不断在向周边空间辐射能量，这种由光子向空间辐射和传递的能量应该就是光波，光的波粒二象性其实是光波与能量包的二象性。作为以能量包形式存在的光子向空间辐射的能量和范围必然是有限的，随着光束强度被空间的无限分散，光子(能量包)其存在形式肯定是要改变或消亡的，光波波长肯定也是要改变的，最终可能变为没有光子的光波。

由于光波(或光子)能量的衰变要达到光波波长明显变长的临界值过程极其漫长，这使人们在很大的距离范围内不易发现甚至根本就无能发现这四个原因的作用效果，因此长期以来人们在地球的物理实验中一直都以为光波传播的这

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四个原因是不存在的。又由于这四个原因的作用效果与星系的距离有关，距离越远的星系其光波波长受到这四个原因的作用越大，当星系的距离足够遥远时，这四个原因的作用就有可能会成为了星系光波波长变长(即光谱线红移)的主要原因，使所有遥远星系的光谱线都表现出是红移的，并且这一现象有可能完全掩盖了其它原因对星系光谱线造成的红移(或蓝移)作用，这就是说即使遥远星系光谱线的红移量有可能部分包含但也可能一点也不包含有多普勒效应所产生的红移量，人们也根本无从分辨和考证。但也正是这种事实真像的模糊不清，人们认为红移现象完全是由多普勒效应引起的或者完全是由星系的退行远离引起的思想观点才得以维持。

事实上，不仅红移现象不止是由多普勒效应引起的，而且红移现象也不可能遵循哈勃定律。正如我们在上篇文章开始指出的那样，人们可以认为外星系群或星系团的星系都是按照某种运动规律在远离地球的，但绝不可以认为本星系群或本星系团内的星系也都是按照同样的规律在远离地球的,而必须认为本星系群内的星系与外星系群内的星系相对地球(银河系)的运动规律是不同的，因为既然星系有组合成星系群和星系团的能力，它们之间的组合或相互联系就应该足以克服宇宙的膨胀分力,就不太可能再按照哈勃定律参与宇宙的膨胀，即使本星系群内部星系存在相互膨胀和分离运动，也应当与宇宙的膨胀无关。正如银河系内恒星与恒星之间的相对运动与于星系与星系之间的相对运动无关一样，本星系团内星系与星系的相对运动也不可能与外星系团星系的相对运动有关，简单的说，宇宙各种形式的组合群体内部的相对运动是无关的和不可等效的。然而人们在对星系的光谱线红移现象分析时总是认为，所有星系的光谱线红移都遵循同一变化的哈勃定律，这一观点与星系团和星系群的存在事实是相矛盾的，并且矛盾的结果只有两种可能:要么宇宙的膨胀是绝对分散的和互不

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相干的，根本就没有星系团和星系群的存在;要么星系的光谱线红移与宇宙的膨胀无关，它们是各异独立的。我们认为，星系团和星系群的存在是一个无容置疑的天文观测事实，也是宇宙间一个无可抹煞的自然现象，无论宇宙的存在模式如何，星系都不可能摆脱星系集团和群体的影响，一个群体的星系与另一个群体的星系之间的分离运动是一种复杂的复合运动，并且每一种相互分离的运动都不尽相同，人们对每一个星系群体的范围大小一无所知，因此人们没有根据认为所有星系之间的分离运动都是线性关系的(即距离与速度之比为常数)，也没有理由认为所有星系的光谱线红移变化都是遵循同一的哈勃定律。我们也还认为，星系光谱线红移变化在一定距离范围内的近似，从侧面反映了邻近星系或邻近星系群它们之间的相互影响具有粗略的近似性，这种近似不单是由于分离运动或多普勒效应产生红移量的近似，而且主要是光波信号衰变与距离成正比的近似，但这种近似对于非常遥远的星系群或星系团的星系来说却往往是不成立的，关于这个道理我们在上篇文章中己有很明确的论述。

四、关于微波背景辐射

在人们提出和发现的所有理由证据中，我们认为微波背景辐射作为宇宙大爆炸的遗迹证据是最不可信的，因为微波背景辐射的存在与宇宙大爆炸的发生无论是在时间关系上还是在数理逻辑上都是矛盾重重的。

我们可以从相关资料中了解到人们对微波背景辐射与大爆炸宇宙的描述，人们之所以相信微波背景辐射是宇宙大爆炸的遗迹证据，是因为人们首先偏信了一个所谓宇宙大爆炸存在余热能量遗迹的预言，然后当人们把这一余热能量预言与后来发现的微波背景辐射相联系时，微波背景辐射也就成为了一个理所当然的证据。从表面上看，微波背景辐射的发现似乎出于偶然，但从人们对问题的认识过程看，这一发现并不值得意外，因为预言家早就有为预言找到呼应

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对象的思想准备和安排，微波背景辐射被发现和利用只是迟早的事情，与其说微波背景辐射应验了预言家的预言还不如说预言家选择了宇宙空间存在的低温能量，即微波背景辐射。微波背景辐射的价值和意义并不在于发现，而在于对它的预言，微波背景辐射作为宇宙大爆炸的遗迹证据并不因为微波背景辐射的来由，而是因为预言与发现的偶合，因此对预言本身来由的分析比对微波背景辐射来由的分析更重要。人们往往对预言的原理来由问题不加重视，这反过来掩盖了微波背景辐射的实质。下面我们将首先对这个预言进行讨论分析，然后才对微波背景辐射给予判断。

所谓大爆炸宇宙存在余热遗迹的预言实际上是预言者引喻了一个地球热平衡物现象:即当一团火在一间屋子里熄灭后，总会有余热在屋子里不断反射回荡，大爆炸宇宙也应该存在大爆炸的余热在太空中回荡反射。偶尔听起来这是一个不错的比喻，如果读者对太空情况不是很了解的话，也许会被这一比喻和推测所迷惑，但只要稍有一点基本物理知识的人细想一下都会认为这一比方和推测并不可信，因为这里存在明显简单的两大方面问题:

第一个大问题是，这个预言存在热平衡和传导方式以及时间逻辑方面的矛盾。首先，由于在地球上存在着多种传热的媒质(例如空气、物体等)，形成了地球上的热交换和热平衡的多种传热方式(对流丶传导和辐射)，当热源在地球上消失后较长的一段时间内，热源周边空间的余热除了以缓慢的速度在媒质中扩散外，其媒质所保留的余热也会以辐射方式在媒质存在的空间范围内不断反射和回荡，这种反射和回荡完全有可能在空间上产生各向同性的余热辐射，特别是当这种反射和回荡被假想在一间屋子里进行的时候，其余热辐射持续时间一定会很长，而且空间上每一点所受到各个方向上的回荡辐射完全可能是均匀的和各向同性的。 但如果把地球上的这一热平衡和热辐射过程用来比喻宇宙

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大爆炸的热平衡和热辐射过程可能就不恰当，因为宇宙空间没有任何热的传媒物质，也就不存在热交换和热平衡的低速传递方式，星系间唯一的热传递方式就是辐射，而辐射的速度又只能是光速，在太空中不仅不能滞留和减慢，而且相对于辐射源和辐射目标具有方向性。因此，如果说人们所发现的微波背景辐射就是150亿年前的大爆炸热辐射或者余热辐射的话，那么它将意味着两种可能:第一种可能是这些热辐射来源于当时大爆炸宇宙的始点，它们是最原始的大爆炸热辐射，;第二种可能是这种原始辐射来源于宇宙各个方向的仍然处在冷却中的星系物质，这些星系物质保留了大爆炸的余热辐射，这些余热辐射在宇宙空间的分布是均匀的各向同性的。现在我们来分析一下这两种可能性的存在与否。

我们在《论哈勃常数及其宇宙时空的观测界限》一文中有一重要结论:即是人类对宇宙的最大观测距离不超过三分之一宇宙年龄数，这个结论对于我们论证微波背景辐射是否来源于大爆炸宇宙各个方向尤为重要，因为它首先说明了所有到达地球或被人类观测到的宇宙辐射(包括光线和微波辐射)的生成年龄小于三分之一宇宙年龄，即小于50亿年，以此推算，如果至今的宇宙年龄为150亿年的话，那么来自大爆炸宇宙各个方向的热辐射就己经超越地球100亿年了，它们是不可能与地球同步或滞留在地球空间的。在这漫长的100亿年中，不仅星系物质的余热辐射过程早己结束，而且无数代星系和恒星由产生到衰亡的光信号都己超越地球，即使所有星系物质(也包括地球)的膨胀速度都等于光速，这些原始的仍可能滞留在星系周围的热辐射也早已被吸收，或者由新蒸发的星系或恒星的热辐射所掩盖和替代，除非大爆炸中心从始至今一直在不断地辐射，否则我们是无论如何也不能再观测到大爆炸原始辐射的，要是可能的话，我们岂不是可以看到大爆炸当时的许多闪光了吗,但我们却什么也看不见，

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显然微波背景辐射作为滞留在地球周围空间的大爆炸热辐射是否定的。

其次，根据大爆炸宇宙论，宇宙所有星系或恒星都是在大爆炸数亿年后才逐渐组合形成的。星系和恒星的形成意味着大爆炸原始缓慢的热平衡方式的结束和新热能的起动，也意味着宇宙物质结构的重组和能量辐射方式的变换。人们认为，一些早期形成的恒星和星系，经过数十亿年甚至更长的时间后才开始衰亡，并且这些星系和恒星的衰亡信号又经过数十亿年后又早已到达了地球，最后又被人们所观测到，由此可想而知，大爆炸后所发生的这三个时段的事件(指星系的产生和星系的衰亡以及衰亡信号传播至地球)都已完结或成为过去时，更何况比这些信号更早发生的大爆炸余热辐射信号是不可能仍存在地球空间的，即使存在人们也不可能把它们从遥远星系传到地球的热辐射信号中区分开来，即不可能从所有传向地球的热辐射中分辨出那些是大爆炸的余热辐射，那些又是星系形成后的热辐射，因为星系和恒星本身的热辐射应该比大爆炸的余热辐射要强得多，而且也同样是各向同性的。请问我们能够从太阳或其它恒星挥发到地球空间的热辐射中分辨出大爆炸的余热辐射吗，当然不可能。因此人类发现的大爆炸余热辐射来自于宇宙各个方向的星系物质也是不可能的。

有人认为大爆炸的余热辐射来自于黑体辐射，但这种观点只能说明余热辐射的再生原理，而不能说明余热辐射与其它辐射的如何区别与判断，也不能说明黑体的具体位置，如果说黑体就处在星系内，那么人们又如何从强大的星系热辐射中区分出微弱的黑体辐射呢,如果说黑体不在星系内，那么人们又能说出黑体在何处呢,可见这种观点只能给微波背景辐射的解释带来模糊和矛盾。

第二个大问题是，预言本身的依据来由不清，具体表现在如下几个主要方面:

1.即使人们设想宇宙是由大爆炸产生而来的，但对宇宙大爆炸的原理方式却应该是一无所知的，究竟大爆炸是具体物理性的还是抽象概念性的，人们在

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这些问题上捉摸不定存在多种解释，为了把宇宙大爆炸描述得形象动人，人们常常把宇宙大爆炸比喻得更接近现实的物理性，例如爆炸温度、时间、状态等等，但为了使宇宙大爆炸更符合于抽象的相对性理论或者使相对性理论更贴近宇宙大爆炸理论，人们又常常把宇宙大爆炸比喻得无比玄虚和概念性，例如时间隧道、黑洞、引力震荡，能量及空间极点等等，可见人们在这些问题上的认识思想是十分混乱的，甚至是十分幼稚的。从目前人类的认识水平和技术水平上看，人们根本不可能了解宇宙为什么要爆炸以及以什么原理方式爆炸，而这些都是估算大爆炸温度和热能量必须首先要解决的基本问题，如果说这一切都是假设虚构的话，那么大爆炸存在余热遗迹的预言也就没有太多的实际意义了。

2.根据热扩散和热平衡的基本原理，若要估算和预测大爆炸宇宙当时和现在的温度，除了要确定大爆炸的基本原理和方式外，大爆炸宇宙的总能量以及地球现在的宇宙范围容积也是必须要知道的基本参数。我们从上篇文章对哈勃常数问题的讨论结果知道，人们对宇宙空间观测范围(其实也是宇宙空间观测容积)的认识是有错误的，这种错误必然导致宇宙物质的总质量和总能量的估算产生巨大误差，这种误差己被我们本文第五节的计算结果所证实，不知道宇宙大爆炸的原理方式，也不知道宇宙物质的总质量和总能量，并且又不知道热扩散的宇宙空间容积特别是地球现在的宇宙空间位置，预言家居然可以预言大爆炸当时的温度和地球现在位置的大爆炸遗留温度，显然这样的预言完全是猜测和凑合的，也是值得怀疑的。但无论这个预言是否令人吃惊，有一点是需要读者相信的，那就是无论宇宙的存在模式如何，也无论宇宙大爆炸的事实是否存在，空间上的绝对温度(银河系内所有恒星的热量除外)都不可能为零,因为在我们地球周围存在着无数均匀分布的宇宙星系，它们的辐射或热辐射肯定会在太阳系的空间上产生一种共同作用的热辐射结果，这种结果如同星系的分布一样，

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是基本均匀的各向同性的，并且所折合的热温度也一定不会很高(在数K以下),否则就会很容易被一般人感觉到，这是稍有常识的人都可以想象得到的，然而这一切却恰恰被宇宙大爆炸的预言家们利用了，不知道这是他们的灵感还是他们的智慧。

通过以上的讨论分析，我们认为微波背景辐射作为宇宙大爆炸遗迹证据的可能性基本上是不存在的。那么人们发现的地球空间上各向同性的微波背景辐射又是什么呢，它又来源于何处，为什么是各向同性的呢，等等，对于这些问题我们作如下具体分析:

当我们仰望太空中的任何一个星系或者任何一个恒星时，我们总感觉它仅是一个很小的点，而实际上我们所看到的所有星系或恒星它们的辐射空间之大是无与伦比的，我们所在的空间不过是一个很小很小的点。由于星系距离的遥远和我们所在空间的微小，因此任意一个星系或恒星对我们空间的辐射都是非常均匀的，它们的辐射均匀地充满了我们的每一点空间，根据这一分析我们总结出这样两个要点:

1.宇宙中任何一个星系或恒星(被遮挡的除外)它们对于太阳系空间的辐射或热辐射都是基本均匀的，或者是说我们太阳系内每一点空间所接受到的任何一个星系和恒星的辐射或热辐射能量都是基本均等的。

2.太阳系空间的每一点都可能成为宇宙各向辐射射线的交点，既是交点，就可能是辐射能量的聚合点，并且每一个聚合点都可能聚集宇宙各向辐射的能量，这种聚合能量所表现出的热微波辐射不仅大于任何一个方向的微波辐射分量，而且也一定是各向同性的，它广泛匀称地分布于太阳系所有的空间。

根据这两个要点我们认为，无论宇宙大爆炸的事实是否存在和大爆炸宇宙学说是否成立，现状的宇宙辐射对于太阳系空间的照射都是存在的，并且都是

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均衡或各向同性的。由于宇宙辐射的纵横交错，并在我们空间的每一点上发生交汇，形成结交点和能量的聚合点，各种宇宙辐射的能量必然要在聚合点上集结，形成新的聚合能量，这种聚合能量完全可能有部分转换为热能或微波辐射。显然由这种聚合能量再生的微波辐射是各向宇宙辐射能量聚集和交汇的结果，也是宇宙辐射能量部分损耗的转化形式，它与星系或恒星的原始辐射本质不同，它产生于宇宙空间而并非星系或恒星，由于太阳系空间上各向各点的宇宙辐射聚合能量都是基本均衡的，因此这种热微波辐射的频率和波长不仅是非常稳定的而且是各向同性的。

在以往有关宇宙辐射学术的讨论中，人们从不注意到强大的宇宙辐射在宇宙空间的聚交问题，尤其是这种聚交能量受到损耗和转换的问题。可以想象在辽阔的宇宙空间中，宇宙辐射的聚合作用是自始至终的和连续不断的，这是宇宙空间发生辐射能量均匀转化的重要原因。如果我们用凹镜聚光原理来说明这个现象读者可能会很容易理解，光射线通过凹镜反射面聚集到一点上，这一点的光能量不仅很强，而且这一点聚集的辐射能量有部分完全可能转变为热能或热微波辐射，而这种新生成的热微波辐射与原始宇宙辐射的形态及方向是完全无关的。同样道理，宇宙辐射通过它们的多向相交性聚集到一点或多点上，即使在没有凹镜聚焦它们也照样会形成能量的聚合，产生相同的凹镜效应。

宇宙辐射在宇宙空间聚合转变和激发为新的热微波辐射，这种热微波辐射是宇宙空间普遍存在的弱能态形式，它不仅完全有别于星系或恒星的辐射能态，而且也与宇宙存在模式完全无关，它在空间上的分布不仅是均匀对称的而且也是各向同性的，因此我们在使用无线电测量天线检测时，这种微波辐射就会从各个方向聚集到天线上来，天线上的每一点都是微波辐射强度的最大点，无论我们如何转动天线的方向它的信号强度都是大小基本不变的(但不包括银河系

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的直接影响)。

既然我们已经肯定宇宙空间存在各向同性的与宇宙生存模式无关的微波辐射能态，就应该对人们发现的与大爆炸宇宙模式有关的微波背景辐射有所质疑，因为人们根本不可能从宇宙固有的微波辐射中区分出所谓的大爆炸宇宙背景辐射来 ，所谓的微波背景辐射其实不过就是宇宙空间固有的微波辐射的基本形式，它的特殊意义不在于它的存在，而在于对它的发现。它被人们利用是因为人们带有倾向性的学术观点，而它被人们误解则是因为人们存在一个传统宇宙学理论的思想，认为宇宙空间是理想真空的，而光辐射在理想的宇宙空间中传播是没有阻碍的和没有能量损耗(或衰减)的，或者是说宇宙空间是不应当有星系辐射能量损失的，如果宇宙不是大爆炸模式的，那么宇宙空间的热温度(绝对温度)应该为零，各种光辐射和热微波辐射的传播都应该与具体星系的位置方向有关，而发现的微波背景辐射由于是各向同性的，因此它唯一是与宇宙大爆炸有关的。显然这种宇宙观是不切实际的，也是不能被肯定的。有关问题的讨论我们将在下篇文章<宇宙可能存在的新宇宙模型>>中向读者有更多的阐述。

五、宇宙空间为什么是黑的

“宇宙空间为什么是黑暗的”奧伯斯佯谬问题一直被人们看作是一个关

系到宇宙空间有限与无限性的问题，大爆炸宇宙论者对这个问题解尤为感兴

趣，因为长期以来，大爆炸宇宙论者无不利用这一“问题证据”来弥补充实

理论上的不足或缺陷。牛顿所建立的稳恒态宇宙模型就主要是被这一问题所

难倒的，可见这个问题的解释之重要和关键。

然而，“天空为什么是黑的”问题对于我们的探讨结果来说，是一个没有意思的问题，因为它只有一个无味的答案并且就在它本身——即天空本来就应该

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是黑暗的，但这个问题又是一个很有意思的问题，因为这一问题的研究引发出比它的答案更为有意义的结果，例如我们从奧伯斯佯谬逻辑中反向推测，宇宙星系或恒星甚至所有物质本身可能引力很小，宇宙引力(或压力)很大，这一重要结果的论述我们将在下篇文章《论物质引力及新宇宙模型》中详细介绍。

对于大爆炸宇宙论者来说，“天空为什么是黑的”问题历来被解释为:天空之所以是黑的，是因为宇宙星系物质是有限的，而有限的星系的可见光不足以照亮我们的视界和不足以充满遥远宇宙空间的黑暗间隙，但如果宇宙是无限的话，那么无限多的星系光线将终结于我们的视界，它们的光点将会充满整个黑暗的天空间隙，人们眼前的天空应该是明亮的，而事实并非如此，宇宙遍布漆黑，宇宙遥远的天空都是黑暗的间隙，仿佛什么东西也没有，因此宇宙应该是有穷的，星系物质是有限的。 如此解释给大爆炸宇宙论的确增添了许多可信度和支持理由，相反，持不同观点的人们也包括一些著名的科学家对这个问题至今都未能给出一个像样的解答，这使得这一本来有问题的问题变成了无须证明的证据。

其实“天空为什么是黑暗的”问题不是一个抽象复杂的宇宙学问题，而是一个简单的数学和基本物理学问题，只要有中等的数学和物理学知识以及有肤浅的天文学知识即可解答。

为了使“天空为什么是黑的”问题水落石出，也为了使读者了解这个问题是否与宇宙的有限性与无限性有关或是否与宇宙大爆炸有关，我们将在下面以简单的数理理论对它展开分析和论证。在此以前我们还是习惯首先把最后论证的两个结果告诉读者:

1.由于宇宙星系的间距过大，星系本身的亮度不足以照亮本身所占的空间，致使所占空间非常黑暗，而由黑暗空间所构成的宇宙空间无论是在数理上还是

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在视觉上都仍然是黑暗的，因此这种必然的黑暗与宇宙星系的有限性或无限性无关，与宇宙的存在模式无关;

2.对于地球观察者是否感到空间的明亮并不取决于宇宙星系的多与少，有限与无限，而是主要取决于邻近星系的亮度，即邻近星系的亮度如果不足以使我们感到明亮的话，那么那些更遥远的无限多星系也同样不会使我们感到明亮。

事实上，我们在此须要证明问题的焦点是无限星系的宇宙天空是黑暗的还是明亮的。要完成这个问题的证明，依靠物理实验是不可能的事情，我们唯一只有通过综合数理理论分析途径得到结论。下面是我们具体的论证过程。

我们首先对宇宙星系作如下状态的假设:

1).宇宙空间是无穷大的，星系是无限多的，而且星系在宇宙空间的分布是基本均匀的;

2).所有星系的直径大小是基本一致的，而且所发出的光亮度也是基本相等的;

3).现有星系的视亮度应看作是宇宙总星系在它本身体现的合视亮度，而不仅仅是它本身的视亮度;

4、我们以地球A为圆心，以一个离地球最近且也最亮的星系B1的距离为半径R1(这个星系理所当然应该选择仙女座星系，因为它满足了最近和最亮的条件)画一个平面圆，同时还分别以:R2=2R,R3=3R,?Rn=nR为半径画n个同一圆心同一平面的圆，显然每个圆的边线的间距都等于R，每一个圆的半径都比前一个圆或后一个圆的半径大R或小R。

5、暂设宇宙有无穷多个星系均匀等距(指星系与星系的中心距均等于R)地分布在一个平面的n个圆的边线上。由于我们只研究银河系以外的星系对地球的光照亮度，因此银河系内所有的恒星和发光星体必须被考虑在外,否则我们将

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无法搞清楚河外星系能否照亮地球天空的问题。

我们首先要从一个宇宙平面上搞清楚所有星系究竟给予我们地球多少光亮度的问题，然后才有可能搞清楚整个宇宙立体球状空间的星系究竟给予我们地球多少光亮度的问题。在这个假想的平面上，地球处在宇宙星系包围的中心，离地球最近和最明亮的仙女座星系就处在以它的距离为半径的第一个圆的边线上。在实际的宇宙中是不存在第二个仙女座星系的，但为了说明宇宙星系可能给地球的最大光亮度，理论上我们还是假定在所有圆的边线上均匀等距地布满了无限多个仙女座星系，这样做的结果会更有说服力。

我们首先任意选择一个由两个仙女座星系间隙对应的星系天区作为研究问题的开始，两个相邻星系的联线我们称作星系间隙连线，星系间隙连线所对应的无穷远的空间我们称作间隙观测天区，观察者正是从两星系间隙看到后面天区的星系的。但实际上在这个方向平面上的很多星系是我们无法看到的，或者说它们的可见光线是不能到达地球的，这不是因为它们的距离遥远或者光度微弱，而是因为星系存在着巨大的空间直径，这一空间直径产生了一个视线夹角，这个视线夹角遮挡了后面所有夹角以内的星系的光线到达地球，因此从这一点来说，无论宇宙星系是有限的还是无限的，地球所接受到宇宙的可见光的总数量都是有限的，根本不可能像一些人所认为的那样，宇宙会有无限多的光点终结于地球。但为了更能说明问题，我们还是假设宇宙所有星系的光线都能照到地球吧～

现假设从这一平面间隙可见的星系与地球的距离分别是:

R1=R，R2=2R1，R3=3R1,?.Rn=nR1?。

又假设离地球最近的第一个星系(以最亮的仙女座星系M31为例)照射到我们地球上的视亮度为:P1，其后面星系照射到地球上的光亮度(或视亮度)分别为:

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P2，P，P?P。 34n

从假设得知 R,R,2,R,3 ?,R,n 23n

根据物理学光亮度的传播原理得如下关系:

222P,PR,(2R),P,2 ， 211

222P,PR,(3R),P,3?， 311

222P,PR,(nR),P,n， (1)式 n11

(1)式中n为大于零小于无穷的整数，Rn为第n个星系至观测点(或地球)

的距离，Pn为第n个星系给地球的视亮度。(1)式说明: 同等星系的视亮

度之比等于它到地球的距离平方之比，当n足够大即星系系足够远时，星系

的视亮度趋于零。这基本的光学常识。

根据以上分析，我们首先从图(2)中求得两个邻近星系间隙所对应的宇宙天区的星系照射到地球的总光亮度P为:

P,P，P，P?P (2)式 123n

由(1)式代入(2)式得:

222 P=P1(1+1/2+1/3?+1/n) (3)式

222当n??时数列 (1+1/2+1/3?+1/n)?2

所以(3)式即有:P,2P1 (4)式

将(2)式代人(4)式又有:

P,P，P，P?P (5)式 1234n

(4)式和(5)式是两个极为重要的结果，这两个结果说明了如下几个问题:

1)、(4)式中P为两个邻近星系间隙对应的天区的星系的视亮度总合，P1为我们假设的离地球最近也最亮的星系(我们以仙女座星系为对比)视亮度。这是个令人吃惊的结果，它意味着一个星系间隙所对应天区的n个(或无穷个)

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星系照射到地球的总合视亮度还不足一个邻近星系的视亮度的两倍，即在一个观察视向天区上，整个宇宙给观察者感到的亮度还没有两个相当于仙女座星系那样的亮度～

2)、 (5)式还说明，任何一个更接近地球的星系的视亮度大于它后面对应天区的所有星系视亮度的总合～就等于是说，前面一个星系的亮度大于后面整个宇宙星空亮度的总和～我们是否感到宇宙的明亮取决于邻近星系，而不取决于后面宇宙星系的多与少或有限与无限～从直观感觉而言，离我们最近也最亮的仙女座星系及周边空间给我们的亮度非常黑暗，更不用说那些遥远的只有不足一个星系亮度的宇宙空间了～ 这两个不等式对于从理论上解决“天空为什么是黑的”问题将具有决定性的意义。

3)、人的视觉是以方向片区的亮度分别感受的，而不是以整个宇宙的集合亮度感受的，只要人感到宇宙每一方向片区都不明亮，则对整个宇宙空间的感觉也不会明亮。因此我们只需证明宇宙的一个方向是黑暗的，也就证明了整个宇宙也是黑暗的，显然(4)式足以说明空间的任一片区是黑暗的;

4)、也许会有人认为，以上(4)式和(5)式所包括的也仅是于可见星系的亮度，而那些未见星系或被遮挡的星系的亮度却未包括在内或未能说明，关于这个问题我们的解释是这样的:我们所能见到的星系(例如仙女座星系)的视亮度应是本身亮度和宇宙总星系亮度(包括被遮挡星系亮度)在它本身体现的总合，即使那些被遮挡的星系有对宇宙可见星系增加亮度的可能，但己被可见星系的亮度包括在内，因此(4)式和(5)式所计算的可见星系的亮度，实际上己包括了可见星系本身的视亮度和不可见(或被遮挡)星系所增加的亮度。

以上是我们对单个星系间隙的宇宙亮度的解释，那么我们地球(银河系)周边应该有多少个邻近星系的间隙和对的天区呢,并且宇宙总共向地球供给了多少

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亮度呢,这个问题我们只能按照假定的理想状态来回答。现我们假定地球周边空间充满了像仙女座(M31)这样特别明亮的星系(这比假想无穷的宇宙空间充满无限暗淡的星系更有说服力)，仙女座星系的半径为10万光年，视向圆面积约为3.14×10×10,314万平方光年，以及距离地球300万光年，依此计算(4×

223.14×300,3.14×10,3600)，在距离地球300万光年的宇宙空间球面上，也至多能容纳M=3600多个诸如像仙女座这样大小的星系。根据我们的计算(计算不复杂，读者也可计算)，这个球面上有3600个星系就应该有3600x3/2=5400个视间隙。

(4)式P,2P1说明，在地球上观测一个星系间隙的视亮度小于两个邻近星系

的视亮度，而代表5400个视间隙给地球的总光亮度应为:

P总,5400x2P1=10800P1。

这等于是说整个宇宙给地球的总亮度P之和还不如10800个仙女座星系的总

亮度P。那么一个仙女座星系给予我们的光亮又是多少呢,我们可根据计算和1

目测得知，它仅相当于离我们最近的(4.3光年)一颗恒星的亮度的几份之一，如此算来，整个宇宙(除银河系外)才有相当于几千颗微弱的恒星视光亮在照射我们地球，我们能感到地球眼前的天空是明亮的吗，我们又能感到那遥远宇宙的天空背景是明亮的吗,显然不能。我们这样解说读者会更明白，即当你在一个满天星星但无月亮的夜晚，也许还是感觉到天空的黑暗，但这种黑暗的夜晚所存在的微弱光亮，也并不主要是由河外星系所给予的，而主要是由银河系内亿万个恒星的光亮所提供的，银河系给予我们的光亮已是整个宇宙所给予的光亮的数万万倍，可想而知，假如我们关闭银河系内所有恒星的光亮，而仅仅依靠宇宙遥远星系的微弱光亮，那么天空的黑暗程度将是难以形容的。

以上分析充分说明“天空为什么是黑的”问题的根本原因在于:

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第一，由于星系之间的间距非常遥远，星系的光亮甚至不能照亮本身所在的空间，特别是地球观看它的亮度与它的距离平方成反比，这就使得前面与后面的星系产生一个巨大的亮度级差，这个巨大的亮度级差导致排列在后面的星系的可见光迅速减弱到人的视觉范围以外，即使理论上假定宇宙空间是无限大的，星系是无穷多的，而且也有无穷多的视觉不到的星系光信号照射到地球，但整个宇宙的视亮度总和也还是小于邻近星系亮度的二倍，这是从数理原理上得到的结果，而实际目测最亮和最近的仙女座星系及其周边空间的亮度比假设的亮度还要微弱暗淡，可想而知，整个宇宙的黑暗就是在所难免的。

第二，实际上宇宙也不可能有无穷多个星系的光信号照射到地球，其原因有两个:一是星系对星系的相互遮挡，所有星系视线夹角内的星系光线是不可能到达地球的;二是天文科学探测表明，宇宙不发光的星系物质要比发光的星系物质多得多，可观察得到的发光星系还不到估计星系的十分之一，这意味着大量的不发光星系不仅遮挡了星系的可见光线,而且也吸收星系的可见光。这两大原因加剧了理想状态下本来就不明亮的宇宙的黑暗。

第三，宇宙的透明性也是宇宙黑暗的另一种原因，因为宇宙空间完全没有反射可见光的尘埃和背景，所以除了可见星系本身外，包括那些横穿空间的可见光我们都是不可见的。

以上三个原因根本上注定了宇宙天空就是黑暗的，宇宙天空的黑暗并非与宇宙的有限与无限性相关，也并非与大爆炸宇宙的模式相关，而是与宇宙可见光的微弱和人对可见光有限的视觉能力相关。以人的视觉而言，200万光年以外的天体基本上都是黑暗的，而以天文望远镜而言，数亿光年以外的可见天体之间就有许多黑暗的空隙，但若以射电望远镜而言，这些黑暗的空隙却充满了可探测的星系，宇宙几乎不存在间隙，充滿了星系的光辐射，空间是明亮的，黑

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暗只是相对可见光或相对人的视觉而言，这就是我们对“天空为什么是黑的”问题的根本解释。

六、大爆炸宇宙模型的其它问题

(1)宇宙星系的总量和视距离的问题

宇宙星系物质的总量及密度的估算问题，是一个关系到宇宙膨胀与收缩、有穷与无穷的问题，也是一个关系到大爆炸宇宙存在与否的根本性问题。人们通过天文射电望远镜观测宣称，宇宙空间大约有1000亿个星系，我们认为这是个与大爆炸宇宙无关的数据，即是说，如果人们可以观测到宇宙空间如此多的星系的话，那么始于一次的大爆炸宇宙模型将是不成立的，反而言之，如果大爆炸宇宙模型成立的话，那么无论人们观测技术多么先进也不可能观测到如此多的星系，为什么呢,我们可以通过以下简单的数学模型推算来说明这个问题。

我们首先假设一个理想密集状态的宇宙星系分布模型:

a. 假设大爆炸宇宙各个星系的直径和质量基本均等，并相对于宇宙任何空间的分布是基本均匀的，即星系与星系的中心间距是大致相等或理想状态的。

b. 假设宇宙星系的最小中心间距为r，又假想以地球为中心的宇宙空间上分别存在有半径为r，2r， 3r，?nr(n为宇宙半径除以r)的球面，且每个球的表面积分别是:

22224πr，4π(2r), 4π(3r)?,4π(nr)。

C. 假设在这n个球面上布满了最小中心间距为r(显然球面间距等于星系中心间距)的星系，各个星系间距所占有的球面面积均为:S，显然这些星系

22间距占有的球面平均面积都大于r，即S,r。 理论上认为，球面上有多少个星系就应有多少个均等的星系间距和间距球面。

于是我们得到宇宙n个球面的分别球面积为:

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2，2224πr，4π(2r)，4π(3r)?，4π(nr)

每个球面分布的星系数为:

22224πr,S，4π(2r),S，4π(3r),S?，4π(nr),S

大爆炸宇宙的星系总数为:

2222М=4πr(1/S+2/S+3/S?+n/S)

2 因为S,r

22222222222所以有М,4πr(1/r+2/r+3/r?+n/r) ,4π(1+2+3+?n)

222由于数列(1+2+3+?n)=n(n+1)(2n+1)/6

所以有不等式:М,4πn(n+1)(2n+1)/6 (1)式

(1)式中М为大爆炸宇宙空间可容纳的星系总数，n等于宇宙半径除以星系间距r， n实际上又是大爆炸宇宙空间可容纳的球面层数。 如果设宇宙年龄为150亿年，则宇宙实际最大直径不超过D=150亿光年，于是有:n,D/2/r

,150亿光年/2r, 75亿光年/r。

我们从大爆炸宇宙模型的基本原理和对星系间距的研究中知道，宇宙星系与星系以及恒星和恒星之间要保持引力平衡的平均距离至少要大于直径的20倍以上，如据说最近的仙女座星系的距离就为300万光年以上，因此设定300万光年为宇宙星系的最小平均距离是具有说服力的，而且天文观测实际也达不到这一密度。现假设星系与星系的中心距最小为:

r,300万光年。于是有: n=D/2r=150亿光年/2X300万光年二2500。

222根据(1)式得: М,4π(1+2+3+?2500)?650亿

这就是说大爆炸宇宙空间可容纳的星系总数М小于650亿个，但这是人类只能推测而不可能观测的大爆炸宇宙空间的星系总数。如果按照人类对大爆炸宇宙的最大观测半径50亿光年(我们在上篇文章中已证明了的)计算得:

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n==50亿光年/300万光年=1666

222М,4π(1+2+3+?1666)?194亿

以上两个数据(65亿和194亿)说明几个问题:

1、人类对大爆炸宇宙观测半径范围内的宇宙星系总数小于194亿个，或者是说人类理论上可观测到的大爆炸宇宙星系数至多为194亿个星系。

2、以上两个数字是我们假设宇宙星系在最小的间距或最大的密度分布条件下求得的，即使人类可以看到大爆炸宇宙的边缘，星系总量也小于650亿个，更何况星系密度不可能有如此之大，光传原理也不允这人类的观测极限达到大爆炸宇宙的边缘，因此，人们认为己观测到的大爆炸宇宙空间有1000亿个星系的说法是有问题的，人们所观测到的1000亿个星系可能就不在大爆炸宇宙空间之内，而像是在之外的永恒态的宇宙空间～。

3、从天文射电望远镜观测到的宇宙星系数量和密度不仅是很大的，而且是各向对称同性的，或各向分布一致的。这一观测结果绝不符合大爆炸宇宙模型的基本逻辑，因为我们在上篇文章中就己证明，只要星系是始于一点的大爆炸宇宙而来的，就不可能是各向同性的～而应该是各向异性的，即观测结果应该是在某一方向上星系的分布要密一些，而在相反一方向上星系的分布要希一些。

4、我们假定的星系间距300万光年是很小的，星系密度是很大的，星系间距与星系直径之比才数十倍，例如银河系到仙女座星系的间距才300多万光年，人们已经认为有相互吸引的迹象了，显然如果整个宇宙都是这样的间距和密度的话，那么不仅大爆炸宇宙相互引力难以平衡，而且所假定的星系间距由于过密，将使观测距离大大缩小，因为观测距离与星系密度成反比。由此意义可见，实际天文观测到的1000亿个星系的数据巧好证明大爆炸宇宙模型的不可信。

(2)宇宙星系物质的离合问题

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为了解决宇宙的引力问题，大爆炸宇宙论者提出了“宇宙要么膨胀，要么收缩”的论点和宇宙源于一次始于一点的大爆炸模型，照此模型原理理解，密度无穷大、空间无穷小的宇宙在大爆炸后，宇宙物质向外(一个开放的宇宙空间)高速度(近光速)膨胀分离而去。显然，造成宇宙膨胀分离的有两种力量:一是物质能量的膨胀力，二是物质质量本身的惯性力(我们在《论哈勃常数及其宇宙时空的观测界限》一文中已有论述)。我们应当承认，大爆炸宇宙学说利用大爆炸能量和质量所产生的膨胀力和惯性力去解决万有引力问题是整个学说中最成功的方面，但问题是从现实的宇宙看，宇宙的能量和质量是巨大的，可以想象大爆炸当时所产生的这两种力肯定也是巨大的，以至于相比之下万有引力几乎可以忽略不计。万有引力这种种很弱小的力根本不可能抗衡物质能量的膨胀力和质量的惯性力，即不可能在开始更不可能在后来改变高速膨胀(近光速)的物质运动状态，如果可能的话，那么大爆炸后不久膨胀就应该停止了。既然这种可能性不存在，而后来为什么宇宙不久又重新组合形成恒星、星系以及星系团、超星系团甚至物质长城,并且这种组合不是局部的而是整个宇宙的,这就使人对宇宙大爆炸的高速(近光速)膨胀产生怀疑，特别是对那些至今仍以超光速膨胀的遥远星系和星系团的形成就更不可信，稍有一点经典力学知识的人绝不相信，高速膨胀分离的物质能够组成恒星和星系，即使可能组成星系，也不可能组成星系群或星系团，因为星系的惯性力比大爆炸宇宙微小物质的惯性力更大更不容易改变，星系要组成新的相对运动体系(星系团或群)是没有力的支持依据的。

如果宇宙物质真的有能力组合成新的物质体系(恒星、星系、星系群、星系团、物质长城等)，说明宇宙总的膨胀能量被万有引力消耗和减弱了，或万有引力已经大于了物质能量的膨胀力和质量的惯性力，宇宙的膨胀应该受到抑制

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和减慢，宇宙早就可能收缩。但人们通过星系光谱线红移现象分析又认为，几乎所有星系的膨胀分离不仅没有停止反而仍在加速(例如我们所在的银河系星系团的大部分星系也被认为正在远离我们)。为什么已经形成的星系团和星系群又重新要分崩离析呢,既要分离又要结合在一起，既要结合在一起又要重新分离，这一不符合事物变化的规律和逻辑，因为星系组成星系团和星系群是星系相互作用力或万有引力大于宇宙外力的一种结果，也是星系群体相互运动和影响的一种稳定形式，如果大爆炸宇宙的膨胀分离力量要大于星系的相互作用力的话，也只能是在星系团形成之前的事情，而不可能是在之后的事情，否则大爆炸宇宙模型所描述的宇宙就只能是随心所欲的东西。

(3)宇宙物质密度与空间密度的矛盾问题

大爆炸宇宙论者认为，大爆炸宇宙的始点是质量密度无穷大而空间体积无穷小的点，而这一点就是失去物理学意义和数学定义的奇点，初听起来奇点问题似乎是大爆炸宇宙模型的数理难题，但认真分析这一观点并不成立，大爆炸宇宙模型并不存在数理奇点的问题，人们之所以得出奇点问题的结论，是因为人们有一种不符合大爆炸宇宙理论本身逻辑的思维方式，即人们首先固定了一个无限大的宇宙空间的存在，然后再想象宇宙物质在无限大的空间内单独产生或存在，把时空和物质两个概念分别开来理解，这样在宇宙大爆炸后就不再考虑宇宙时空的密度和长度的膨胀和变化，而只考虑大爆炸后宇宙物质的体积和密度的变化，这种矛盾的思维方式是导致大爆炸宇宙模型存在数理奇点的原因。

事实上大爆炸宇宙论既然认为宇宙的膨胀是空间和时间的共同膨胀，就必须认为宇宙物质密度是相对于宇宙空间而言的，当大爆炸宇宙膨胀时，宇宙时空与宇宙物质同时按比例膨胀和变化，这种膨胀和变化应是不变的常量。既然大爆炸宇宙物质是有限的常量，也应该认为宇宙时空也是有限的常量，而不应该

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开始是无限小的无理量，而后来又变为无限大的无理量。更清楚一点说，大爆炸宇宙始点的物质质量与空间体积量之比即物质密度，应该是常量与常量之比而不是常量与无穷小量之比。既是常量之比也应恒等于常量。按照这一逻辑推理，如果假想当宇宙时空和宇宙物质被同时无限压缩时，我们就可认为，现今的宇宙物质密度或时空密度就等于宇宙大爆炸时的密度。而据天文观测结果表明，现今的宇宙物质质量密度和能量密度并不大，如果按照这样一个常量去推测大爆炸宇宙的始点，宇宙根本不存在能量无穷大和空间无穷小的数理奇点问题，也不可能发生像人们所猜测的那种猛烈的宇宙大爆炸。所谓的数学奇点问题其实是人们故弄玄虚作茧自缠的问题，真正大爆炸宇宙模型的问题并不出在所谓的数学奇点上，而出在基本原理的逻辑概念上。

六、大爆炸宇宙模型总的存在问题

归纳上文和本文的研讨分析，我们认为大爆炸宇宙学说及模型存在如下几大问题:

第一、按照哈勃定律，离地球越远的星系退行速度越快，于是就得到离地球越近的星系密度越大，越远越疏的结论，地球似乎成了宇宙膨胀的中心，当大爆炸宇宙周边在以超光速膨胀时地球却相对静止不动，这一定律显然与宇宙大爆炸原理和逻辑不符;

第二、理论上，大爆炸宇宙的物质密度和退行速度的分布一定是不均匀和不对称的，即各向异性的，但天文观测的结果却是宇宙物质的分布基本均匀和对称的，即各向异性的，这与大爆炸宇宙模型的基本原理逻辑是相矛盾的。

第三、由于光信号的传递需要时间，宇宙的高速退行远离必然导致遥远古老的星系物质发观的不可能性，但事实上人们却发现了光年数比宇宙年龄数更大

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的遥远星系，这与基本的光学传递原理不能不是一个严重的矛盾;

第四、高速膨胀的大爆炸宇宙学说认为星系远离我们与我们远离星系的观测感觉是一样的，即在两个不同的坐标系上的观测结果完全一样，两种宇宙星系的光谱线都是红移的，这不符合相对性原理和光速不变性的实际物理现象(我们将在下篇文章《宇宙可能存在的新模型》中详谈)。

第五、大爆炸宇宙论者认为宇宙在无止境的、开放性的空间膨胀，实际上是认为宇宙物质是有限的，而宇宙空间是无限的，这种学说观点的问题在于，无限膨胀的空间从何而来,有限的物质又从何而来,宇宙空间能否跟随宇宙物质一同膨胀,如果能，那么空间之外是什么,如果不能，那么空间岂不是先于物质存在,如果宇宙空间先于宇宙物质存在那么始于一次源于一点的宇宙学说又有何意义,

第六、大爆炸宇宙模型所提供的理由依据是以宏观具体的现象为基础的，而这些具体的理由依据所要解释说明的是宇宙学的抽象理念，但这些抽象理念在现有的宇宙物理学中都未曾有过理论和实践的验证，例如超光速、超高温、能量无穷大和空间无穷小、数理奇点以及宇宙的有限性等等，因此人们要以宏观具体的“理由依据”去验证宇宙的抽象理念这本身就需要验证，更何况那些自以为是的“理由依据”与最基本的数理原理和逻辑都矛盾重重，过不了关。

综上所述，大爆炸宇宙模型的所谓“证据”并非象人们所认为的那样可靠，所存在的问题也并非象人们所轻描淡写的那样——只是枝节或美中不足的问题。从哈勃常数到星系光谱线红移，或从微波背景辐射到奥伯斯佯谬问题，表面上宇宙的这些宏观现象和问题都能成为大爆炸宇宙学说的证据，但实际上认真研究起来这些所谓的证据都存在低级的数理错误，而大爆炸宇宙论者为了掩盖这种错误，往往扯一些高深莫测的东西加以掩饰和充斥，然而基本的数理原

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则毕竟是任何一种理论的根本，是必须首先要得到认证的，否则一切高深抽象的研究都只能是虚无飘渺的东西～

当然，尽管大爆炸宇宙学说及模型是不成熟的，但该学说及模型对于宇宙学的深化研究还是有很大贡献价值的，首先它的理论探讨给予宇宙学的研究太多启示和联想，其次人们在研究该模型的过程中有很多重要的启示和发现，这为日后建立新的宇宙学理论提供了宝贵的借鉴依据。

关于宇宙的新模型、宇宙物质的引力来自宇宙、星系为什么不相互吸引、光速为什么不能超越等更多的概念，我们都将在下篇文章《宇宙力与物质引力》中会有更精彩的论述，欢迎读者阅读和参与讨论。

作者: 乘宇

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