光(电磁辐射)传播全过程

周坚

解析宇宙学

光(电磁辐射)传播的解析理论

(一)

光(电磁辐射)传播全过程

周坚/2012年8月8日

1.1  光(电磁辐射)传播的概念

光(电磁辐射)传播的概念，我们应该从以下三个方面来理解：

其一，光（电磁辐射）传播是直线传播；

其二，光（电磁辐射）传播的速度是有限的，它的极限传播速度是299，792.458km/s（30万公里/秒），这就是我们所定义的光速c；

其三，光（电磁辐射）传播的距离是有限的，它的极限传播距离是13,771,980,862.5685光年（137.72亿光年），这就是作为解析宇宙学理论基础的周坚定律中的那个比例常数，我们所定义的周坚常数Z0。

点评：目前，我们的主流认识是光（电磁辐射）传播的距离是无限的，即只要是在真空中传播就一定能够朝着无限远的地方无限的传播下去，没完没了，没有尽头，这就是我们为什么能够通过美国航天局（NASA）发射的WMAP探测器多年来的观测数据发现宇宙年龄大约是137亿年的真正原因，诸不知这正好是光（电磁辐射）传播所完成它的极限传播距离所经历的时刻间隔，依据2008年基于发现宇宙正在加速膨胀的超新星哈勃图的进一步深入研究发现的周坚定律，以及光速的定义，这个时刻间隔就是13,771,980,862.5685年（137.72亿年）。

1.2  光(电磁辐射)传播全过程的概念

依据光（电磁辐射）传播的概念，作为一切天体所辐射出来的光（电磁辐射）在空间中的传播就是一个有始有终的过程，这个有始有终的传播过程就是光（电磁辐射）传播全过程的概念。

光(电磁辐射)传播全过程的概念可以从以下三个方面来理解。

其一，就传播距离而言，它已经传播了13，771，980，862.5685光年（137.72亿光年）的极限传播距离，这就是周坚定律中的周坚常数Z0。

其二，就传播时间而言，它已经传播了13，771，980，862.5685年。

其三，无论当初天体所辐射出来的光（电磁辐射）的波长(或频率)是多少，只要在结束这个传播全过程后，其传输波长(或频率)都增长到无穷大（或减小到零）。

光(电磁辐射)传播全过程的概念，我们还可以依据周坚定律从函数的角度来理解。

其一，依据周坚定律，光（电磁辐射）传播的距离r是其传输波长自然向红端位移的称之为周坚效应引起的周坚红移zz的函数，我们可以将它称之为光（电磁辐射）传播函数，记作： 。

其二，光（电磁辐射）传播函数的定义域：0≤zz≤∞。

其三，光（电磁辐射）传播函数的值域：0≤r≤13，771，980，862.5685光年（137.72亿光年）。

点评：目前，我们还没有认识到这一点，这就是解析宇宙学为什么在目前还不能被公认的真正原因，但无论如何，光(电磁辐射)传播全过程的概念是完全吻合WMAP探测器多年来的观测数据，只是我们受大爆炸宇宙学这个目前堪称标准宇宙模型理论所约束罢了。

1.3  光(电磁辐射)传播全过程示意图

为了让我们直观的理解光（电磁辐射）在空间中的传播全过程，我们可以通过光（电磁辐射）传播全过程示意图来理解。

从光（电磁辐射）传播全过程示意图中我们可以清楚地看到，一切天体辐射出来的光（电磁辐射）只要传播一定的距离，其传输波长就会向红端位移，其向红端位移的相对变化量就是周坚红移zz，但无论如何，这种传播都是有限的，它的极限传播距离就是13，771，980，862.5685光年（137.72亿光年），而完成这个极限传播距离的时刻间隔就是13，771，980，862.5685年（137.72亿年）。

点评：依据目前公认的大爆炸宇宙学理论，我们根本就不可能理解这些，我们还以为光（电磁辐射）一定能够直线传播到无限远，以至于我们通过光（电磁辐射）传播的距离来估计宇宙的年龄。

1.4  应用实例

1.4.1  已知一个天体辐射出来的光（电磁辐射）已经传播了40亿光年的距离，试用图解法求出传播完成这40亿光年之距离的周坚红移。

注：在分析中我们一定要紧扣光（电磁辐射）传播全过程，强调三个步骤，第一步是从光源（电磁辐射源）出发，第二步是沿直线传播方向移动40亿光年距离单位，第三步是查看40亿光年距离单位所对应的周坚红移（详见：光(电磁辐射)传播40亿光年示意图），因此我们就求出光（电磁辐射）传播传播40亿光年时刻的周坚红移是0.409334，当然这是依据周坚定律计算的结果，这里只是图形化而已。

1.4.2  已知一个天体辐射出来的光（电磁辐射）已经传播了80亿光年的距离，试用图解法求出传播完成这80亿光年之距离的周坚红移。

注：我们重复应用实例1.4.1的步骤就能完成（详见：光(电磁辐射)传播80亿光年示意图）。

1.4.3  已知一个天体辐射出来的光（电磁辐射）已经传播了120亿光年的距离，试用图解法求出传播完成这120亿光年之距离的周坚红移。

注：我们同样重复应用实例1.4.1的步骤就能完成（详见：光(电磁辐射)传播120亿光年示意图）。

点评：在实际观测中，由于我们所观测到天体的光谱红移，其中不仅存在由天体相对运动的多普勒效应所引起的多普勒红移，而且还存在由光（电磁辐射）本身传播特征的周坚效应所引起的周坚红移，当然了，来自特殊天体的引力红移也是存在的，这就需要我们在实际应用中将这些红移区分来处理。由于引力红移来自中子星等特殊致密天体，因此我们完全能够将它与其它红移区分开来处理。对于多普勒红移和周坚红移来说，要区分它们就比较麻烦，但我们还是能够通过特殊方法将它们区分开来，这在具体实际应用中都能获得体验。