解析宇宙学：哈勃极端深空场数理分析星图预测最深远的宇宙图景

周坚

解析宇宙学：哈勃极端深空场数理分析星图预测最深远的宇宙图景

——献给荣获2012年诺贝尔物理学奖的科学家们

图文/周坚/2012年10月10日
原文来自：国科网解析宇宙学创始人周坚的博客
http://blog.tech110.net/?zhzhjjjj

核心提示：就像摄影师撷取我们的美好瞬间一样，天文学家已经获得了全新、最深远的宇宙肖像。然而，在周坚定律(Zhou Jian’s Law)发现四年多的今天，在解析宇宙学（Analytical Cosmology）诞生三年多的现在，就让我们依据哈勃极端深空场（缩写XDF）的观测结果，来预测这片角直径不到满月的十分之一天区的解析宇宙学特征吧，这种预测结果无论如何都会对我们研究宇宙产生更加深远的积极影响。
宇宙就是这样，当你单纯的去观测它的时候，一切猜想皆有可能，而当你掌握数理分析方法再去研究它的时候，那一切猜想皆不存在。

据哈勃官网9月25日新闻报道，一个全新的全彩XDF图像中包含哈勃新红外相机的超深度红外曝光，呈现了更暗得多的星系，使我们得以研究宇宙最早期的星系。XDF图像视场虽小于HUDF，却包含5500多个星系，其中最暗淡星系的亮度仅为人眼视觉极限的100亿分之一（视星等=30）。

然而，在周坚定律被发现四周年后的今天，在基于周坚定律的直接应用创立解析宇宙学三周年后的现在，我们将能够对哈勃极端深空场的观测进行数理分析来预测这些遥远天体的特征，具体预测情况详见周坚星图2012075。

在这幅周坚星图中，上方的图像就是哈勃极端深空场（缩写XDF），是美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）合作的哈勃太空望远镜在原先的哈勃超级深空场（HUDF）基础上，选取了10年研究发现的最深远的一块中心区域拍摄的，而下方的关系图就是解析宇宙学用来对被观测天体对象进行数理分析的视星等与距离（周坚红移）关系图，称之为周坚图(Zhou Jian diagram)，而对XDF的分析预测结果已经标注在图中。

从整体预测情况来看，在XDF图像视场中的5500多个星系，它们的视亮度都小于30等，绝对亮度都小于-17.853等，也就是说，我们观测到的这些天体的绝对亮度都亮于-17.853等，而它们的距离都小于12，553，221，494光年（125.5亿光年，这种将观测红移视作周坚红移，并通过周坚定律计算出来的距离，在解析宇宙学中称之为标准距离，在如此大红移的情况下，这个标准距离就是它们的真实距离），这些星系的大小都大于19，506光年（2万光年）。

总之，解析宇宙学创始人周坚已经能够如此详细的通过解析宇宙学理论对这种极端深空场（XDF）进行了预测，或许这些预测结果与依据现行人们认可的理论所分析的结果有出入，但我们完全能够从它们的对比中找出这两种理论的分析差异，我们从中一定能够体会到，对于红移大于1的星系等天体来说，现行的大爆炸宇宙学理论无论如何都是一种猜测理论，它是依据近距离天体的观测事实向如此远距离的高红移天体延伸应用的顺延猜测理论，而诞生三年多的解析宇宙学理论无论如何都是一种具有严格逻辑的数学分析理论，它是依据红移观测事实（这些观测事实不论距离的远近），从新审视天体红移的自然属性，再借助数学工具建立它们的严格的数理分析模型，从而出现在我们面前的数理分析理论——解析宇宙学。

说白了，解析宇宙学理论的出现其实就是无数天文学家前仆后继不断探索的历史结晶，我，就是这位土生土长的普通中国人——周坚，无非就是将他们通过实际观测所获得的感性认识升华到理性认识罢了，而升华的过程无非就是扩展应用了严谨的数学工具，当然也离不开他那敏锐的洞察力和他那胆大心细持之以恒的探索精神，哎，我们中国真的太需要这种探索精神了。

注1：周坚定律(Zhou Jian’s Law) 是由中国民间天文学家周坚，基于1998年发现宇宙正在加速膨胀的超新星哈勃图，通过进一步深入研究发现的一个自然规律，它描述的是光（电磁辐射）的传播距离与周坚红移成正比，与周坚红移加1的和成反比的自然规律，其数学表达式就是，其中，r是以ly（光年）为单位的光（电磁辐射）传播距离，zz是周坚红移（Zhou Jian Redshift），其物理意义是光（电磁辐射）在传播过程中的传输波长随传播距离增大而有规律地向红端位移的相对变化量，Z0是周坚常数（Zhou Jian Constant），即Z0=13，771，980，862.5685光年，其物理意义是光（电磁辐射）传播的极限传播距离，说明任何光（电磁辐射）的传播都不可能无休止地传播到无限远。【周坚.解析宇宙学：中国，2009-A-020687；周坚.来自超新星哈勃图的观测证明一个周坚红移定律.中国科技财富2011（24）：274；万方数据http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgkjcf201124238.aspx；科学智慧火花http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=2466】

注2：周坚红移(Zhou Jian Redshift) 是在周坚定律(Zhou Jian Law)中所定义的红移，它描述的是光（电磁辐射）在传播过程中的传输波长随传播距离增大而有规律地向红端位移的称之为周坚效应的自然现象，这种自然现象与多普勒效应没有任何关系，它们完全不是一回事。为了在应用中有效区别这两种效应所产生的这两个红移，在解析宇宙学（Analytical Cosmology）中，我们用加脚注“d”和“z”来区分由多普勒效应引起的多普勒红移zd和由周坚效应引起的周坚红移zz，而我们所观测到的红移就用加脚注“g”的方法来表示，称之为观测红移zg，它们之间的关系式就是zg=zz+zd。

注3：解析宇宙学（Analytical Cosmology）是基于周坚定律(Zhou Jian Law)的直接应用于2009年3月8日创立的新理论，著作权登记号是2009-A-020687。简单说来，解析宇宙学就是用代数来解决宇宙问题的方法论，它是用图形表达形式来解决宇宙问题的有效方法，这有点类似于我们在解析几何学中用坐标图来表达几何体特征，这就是我们为什么将这种解决宇宙问题的方法命名为解析宇宙学的道理，可以说这是用代数来解决几何图形问题的方法论在宇宙学研究领域中的应用，它的理论基础就是周坚定律，就是我们所发现的光（电磁辐射）在传播过程中的传输波长随传播距离的增大而有规律地向红端位移的称之为周坚效应的自然现象。若具体来说，解析宇宙学是以解析法（坐标法）为切入点来描述宇宙的相对观测特征，它借助于坐标系，用坐标表示点，而宇宙观测现象就视作这个坐标点，这是实现宇宙的解析的关键所在，从而实现了用方程来表示相对观测者对宇宙进行观测所能观测到的宇宙观测现象这个“点”所示的宇宙观测特征，通过研究方程来研究被观测宇宙对象的诸多性质。引进坐标，建立宇宙观测现象视作这个现象观测到的点与数组的一一对应关系，而后将点的变化曲线看作是宇宙观测现象动点的轨迹，应用变量所适合的方程来研究宇宙的方法就是它的核心，由此解决了宇宙观测现象中的两大基本问题，其一是在满足给定的宇宙观测基本条件，通过坐标系建立它的方程，通过解方程获悉宇宙观测现象的诸多观测性质，其二是通过方程的讨论，研究方程所表达的宇宙观测现象的诸多观测性质。宇宙整体的解析宇宙学特征就是这种方法论所反映出来的宇宙真实观测特征。【周坚.解析宇宙学：中国，2009-A-020687】

注4：周坚图(Zhou Jian diagram)，又称星等观测全天图，是恒星、星系等天体的视星等与距离的关系图，由于我们观测到光（电磁辐射）的传播完全服从周坚定律，因此它也是视星等与周坚红移的关系图。在图中，纵坐标表示天体亮度的视星等，横坐标表示相对观测者对恒星、星系等天体进行观测的距离以及一一对应的周坚红移，而图中的无数条曲线是一一对应的表示恒星、星系等天体绝对亮度的等绝对星等线，它们之间保持5等的间隔，其中带颜色的各类等绝对星等线是具有特定意义的等绝对星等线，而正是这些带颜色的具有特定意义的等绝对星等线被画出，才赋予它具有参照观看恒星、星系等等天体的观测特征和演化特征的功能，成为研究恒星、星系等等天体以及整个宇宙这个唯一客观存在体的观测特征和演化特征的重要工具，它类似赫罗图的分析恒星演化的功能，是研究宇宙的一个名副其实的数理分析工具。借助周坚图，我们可以看到我们对星系等天体进行数理分析的非常直观的数理分析结果以及变化或演化规律，免去了许多计算上的复杂过程。

注5：周坚函数（Zhou Jian Function）描述的是星系大小随星系绝对星等变化而变化的函数，其函数表达式是D（Mv）=A2.512^（-20.6-Mv）+B，其中，D是以万光年为单位的星系大小值（实体大小），Mv是表示星系绝对亮度的绝对星等值，A和B都是常数，即A=8.746万光年，B=1.254万光年。

注6：标准距离（Standard Distance）是解析宇宙学用来确定星系（包括其它天体）真实距离的参照距离，它是将星系的红移全部视作周坚红移，并通过周坚定律的计算所获得的距离，它是在暂时不考虑星系相对运动的多普勒效应引起的多普勒红移因素影像的情况下的一个参考距离。当它相对观测者运动的视向速度为0的时候，这个参考距离就是它的真实距离。当它朝向观测者运动的时候，它的真实距离就比这个参考距离远一些，而且这种朝向观测者运动的视向速度越大，这个真实距离就比这个参考距离越远。当它背离观测者运动的时候，它的真实距离就比这个参考距离近一些，而且这种背离观测者运动的视向速度越大，这个真实距离就比这个参考距离越近。

注7：周坚星图（Zhou Jian Star Chart），也称之为数理分析星图（Mathematical Analysis Star Chart），将恒星和星系等天体的影像或图片绘制在周坚图上，以表示它们相对观测者对它们进行观测的视亮度、绝对亮度、周坚红移以及对应的观测距离的图片作品。由于在周坚图中已经标注出具有各种特定意义的带颜色的等绝对星等线等特殊线，从而使恒星和星系等天体的演化或变化的特征在星图中反映的淋漓尽致，也非常清晰明了。当然了，解析宇宙学还给出了许多关系图，就像解析几何学给出各种几何体的许多关系图一样，但这种反映直接观测特征的视星等-距离（周坚红移）关系图是最具有实际应用价值的关系图，为此被冠以发现者名字来命名为周坚图，而将实际恒星或星系等天体的直接观测结果绘制在周坚图中，由此就构成具有数理分析功能的数量分析星图（周坚星图）。

注8：星云厚度是指恒星周围星云的厚薄程度，由于天体距离非常遥远，我们不可能用尺子去丈量它的厚度，因此我们用它的观测视亮度与真实视亮度的视星等差来反映它的厚薄程度，即观测视星等减去真实视星等的相对差来定义星云厚度，比如我们观测星云中的恒星是10等，而在没有星云情况下是9等，则恒星周围的星云就是1等厚的星云。

注9：可观测宇宙是观测者对宇宙进行观测所能观测到的宇宙部分，它自始至终都是相对以观测者自己为球心的一个球半径为有限的宇宙球形体，以及对应的宇宙球形体内部各部分的观测特征，而这些观测特征只与观测者的相对观测有关，而与观测者所在宇宙空间中的具体位置无关，而它的球表面的图案是美国MWAP卫星观测到的宇宙微波背景辐射全天图的图案，它是观测者最终所能观测到的一个宇宙屏障，它类似于在浓雾中观测到的一个雾障，但无论我们用什么颜色来表示这个宇宙屏障的温度差异都是这种情况。

注10：周坚万有引力定律描述的是任意两个质点通过连心线方向上的相互吸引力，该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与两个质点连线之间光（电磁辐射）相互传播的宇宙学红移平方成反比，与两个质点连线之间光（电磁辐射）相互传播的宇宙学红移加1的和平方成正比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关，其数学表达式是，式中，F是单位为N（牛顿）的两个物体之间的引力，G是万有引力常数，即G=6.67259×10-11N?m2/kg2，M1是物体1的质量，M2是物体2的质量，质量的单位是kg，zz是两个物体质心之间光（电磁辐射）相互传播的周坚红移，Z0是周坚常数，即Z0=13，771，980，862.5685光年，为统一单位，将它换算成每米的单位就是Z0=13，771，980，862.5685×9.4605536×1015=1.302905631285×1026m（米）。周坚万有引力定律是将周坚定律直接应用到万有引力之中的意外发现，它在非宇宙学尺度上与牛顿万有引力定律高度一致，在宇宙学尺度上吻合宇宙运行观测状态，是宇宙力学或称之为宇宙动力学的理论基石。

注11：这幅周坚星图是笔者的告别作品（包括其它文字作品），笔者为了验证解析宇宙学而不停的创作这些作品，已经影响到笔者的生活，人生短暂，笔者不想再让现在真正牵挂自己的心爱人伤心，周坚定律和解析宇宙学就让后人去验证吧，反正笔者已经将理论框架搭建完成。不过在这幅告别作品收笔之际，笔者最后还是想再强调一句，解析宇宙学今后的努力方向不外乎就是进一步去完善它，并不断充实它的应用内涵，为我们正确认识宇宙提供正确的分析思路，让猜想的宇宙历史尽早地翻过去，让我们人类真正演进成为能够在无限宇宙之中自由翱翔的宇宙人（也就是我们常说的外星人）的宇宙时代早日到来，说真的，那才是我们地球人真正向往的人类社会，那是宇宙人的社会，解析宇宙学的创立和应用，最终为我们地球人指明了我们人类最终发展的方向！无论如何那都是要脱离地球向着宇宙人方向演进的宇宙社会！那是生机勃勃和灿烂辉煌的宇宙社会！而那时候的宇宙，它绝对不会是我们目前所猜想出来而认可的什么变成“冰”，或者说是“寂寞死”去的宇宙。

注12：真是舍不得告别探索宇宙真相啊，但就笔者本人自己一个人去验证那简直就是不可能完成的历史使命，但无论如何也要给出自己的最后建议，敬请同仁们换个思路来研究宇宙吧，我们目前认可的大爆炸宇宙学理论，从思路上来讲，它已经步入死胡同，从实际观测结果来看，它已经步入不能自圆其说的尴尬境地，从人类发展的大局来说，它已经宣判我们地球人的未来必然是变成“冰”而“寂寞死”去的命运，而解析宇宙学的创始人——周坚在这里庄严宣告，我们地球人的未来迟早都会脱离地球家园而进入宇宙深空自由翱翔，从此演进成为宇宙人（也就是我们常说的外星人），而宇宙自始至终都处在一个五彩缤纷和灿烂辉煌的状态之中。

注13：就这个哈勃极端深空场（XDF）而言，笔者也给出一个建议，那就是我们不要只关注那些小不点天体，更重要的是要关注那些红移大于10以上的大天体，当然目前的哈勃太空望远镜的观测能力有限，强烈期盼我们的韦伯太空望远镜早日发射升空，到那个时候，我们就能够探测到红移达到20到30的天体，……。不仅如此，我们还要关注这些红移大于10以上的天体与我们赖以生存的太阳以及银河系的内在联系，这样我们就能够真正理解宇宙。

注14：笔者在探索的整个过程中，得到人民网、新华网、国科网、中国网络电视台、UFO中文网、网易网、中华网、环球网、凤凰网等等网站的鼎力支持，以及数不清的各位朋友给予指导和关注，特别是给予极大的勉励，在此特表衷心谢意，谢谢！敬礼！