宇宙观测特征图

周坚

宇宙观测特征图

      

作品名称：周坚论文集

作    者：周坚

通讯地址：广西柳州市柳北区柳长路611号 545012 [email protected]

论文编号：周坚论文1107

发布时间：2011年8月14日

摘要  图解宇宙，可能吗？大爆炸宇宙学理论肯定办不到，因为它所假设的情形自始至终都不能将所谓宇宙膨胀的诸多特征用严谨的数学逻辑进行理论的串联，哈勃定律发现80多年来其所定义的哈勃常数仍然在随不同的观测对象而变更，但在周坚红移定律于2008年6月29日被正式发现不到1年的2009年3月8日，基于周坚红移定律的具体应用就创立了解析宇宙学理论。为一目了然看懂这个新理论，笔者基于该理论整理出反映宇宙观测特征的分析图，我们就将它称之为宇宙观测特征图好了，它让我们用图形的形式来解决宇宙问题成为现实。

关键词  周坚红移定律 解析宇宙学宇宙 图形 特征

1  简介

2  宇宙观测特征图所涉及的基本理论

3  宇宙观测特征图

4  宇宙观测特征图的应用

5  标准状态与真实状态

6  SN1997ff超新星的宇宙观测特征

7  结论

致谢

参考文献

1  简介

2008年6月29日，中国科学家周坚在他的处女作《精确膨胀宇宙学》个人专著中给出能够精确反映宇宙均匀膨胀、加速膨胀和减速膨胀的一个自然规律，这个自然规律涉及的是光（电磁辐射）在传播过程中的传播距离与其波长向红端移动的称之为宇宙学红移有关的自然规律，这个自然规律被正式发现时就罕见地用发现者的名字给以命名为周坚红移定律，并于2009年3月18日首次在当地柳州晚报的头版头条上曝光[1]，次年的1月29日再次出现在广西工人报的头版头条上[2]，从此，周坚红移定律进入我们人类的视线，周坚红移定律的具体应用实例自笔者于2009年4月初开始学习写博客上论坛至今已经逐步向人们展示。

我们知道，1929年的美国天文学家哈勃（Hubble）发现哈勃定律，它告诉我们，在将哈勃定律作多普勒效应解读的情况下我们所观测到的宇宙是一个膨胀的宇宙[3]。而时隔70年后的1998年，里斯（Riess）和珀尔马特（Perlmutter）分别领导的两个独立小组在研究高红移Ia超新星的过程中发现我们的宇宙不仅在膨胀，而且还在加速膨胀[4，5]，当然了，在一定远距离以后还会出现减速膨胀[6]。目前，天文学家们依据大爆炸宇宙学理论将这种变速膨胀现象归结为“暗能量”和“暗物质”存在的杰作，但在周坚红移定律被发现的今天，在基于周坚红移定律的应用于2009年3月8日促使解析宇宙学理论诞生的现在[7]，天文学家们观测到的一切宇宙奇景都能用图形的形式将它们的解表达出来，解析宇宙学理论已经贯穿宇宙的各个角落。为了让我们能够对宇宙奇景进行有效分析，现将这些表达宇宙观测特征的理论进行归纳整理绘制成一幅图，我们就将它称之为宇宙观测特征图好了，它让我们通过“图”的分析就能够知道我们所观测到一个宇宙奇景的宇宙观测特征。

2  宇宙观测特征图所涉及的基本理论

宇宙观测特征图所涉及的基本理论就是周坚红移定律以及基于周坚红移定律的应用所衍生出来的一系列关系式，其中包括基于周坚红移定律的距离模数定义式、基于周坚红移定律的视星等-宇宙学红移关系式、基于周坚红移定律的宇宙膨胀速度-宇宙学红移关系式、基于周坚红移定律的宇宙膨胀率-宇宙学红移关系式等，现归纳整理如下。

3  宇宙观测特征图

依据归纳整理出来的宇宙观测特征图所涉及的基本理论公式，以距离为基准以及对应的宇宙学红移作为横坐标，以其它观测特征参数作为纵坐标作图，我们就可以获得图1所示的反映宇宙观测特征的图。

从图1中我们明显看出宇宙相对观测者的加速膨胀与减速膨胀的观测特征，当然这种特征是将周坚红移定律同样作相对论多普勒效应解读的结果，而它的本质却是周坚效应在起作用的结果，因此这种宇宙膨胀的观测特征是一种宇宙海市蜃楼的现象，它是哈勃定律作多普勒效应解读所出现的一个障眼法“景观”，它让我们人类以为整个宇宙空间真的是在加速膨胀或减速膨胀，但它根本就没有在膨胀，不过图中反映的亮度特征却是真实的宇宙观测特征。

在图1中，由于刻度分辨率的关系，相对观测者近距离的宇宙观测特征并没有显示出来。为显示近距离的宇宙观测特征，我们不妨将图中的距离刻度坐标转换为距离的对数刻度坐标，如此一来，就获得如图2所示的反映近距离宇宙观测特征的图，简称为宇宙观测特征对数坐标图。

从图2中我们可以清楚地看到宇宙相对观测者在加速膨胀之前还存在一个宇宙膨胀率几乎恒定的区域，这个宇宙膨胀率几乎为常数的区域就是哈勃于1929年发现宇宙在膨胀的区域，是一个均匀膨胀的特征区域，是将哈勃定律作多普勒效应解读最成功的区域，在这里简称为A区宇宙，是相对观测者最近的宇宙观测特征区域，当然这种哈勃定律应用最成功的区域也是将周坚红移定律同样作相对论多普勒效应解读与之高度吻合的区域，但它的本质却是周坚效应在起作用的结果，为此即便是近距离的均匀膨胀特征区域也是宇宙海市蜃楼现象，它仍然是哈勃定律作多普勒效应解读所出现的一个障眼法“景观”，它让我们人类以为整个宇宙空间确实在作均匀的膨胀，但它根本就没有在膨胀，其本质是光（电磁辐射）在传播过程中的波长随传播距离的最大而相应增大的为区别于多普勒效应而被称之为周坚效应的自然现象

4  宇宙观测特征图的应用

在对宇宙进行观测的过程中，我们能够获得最直接最真实的观测参数就只有表示天体亮度的视星等以及天体所辐射出来的光（电磁辐射）的光谱特征参数，其最主要的光谱特征参数当属它的红移，对于恒星来说还能判定出表示它的绝对亮度的绝对星等。在视星等、绝对星等和红移这三个参数中，只要有其中的两个参数被确定，我们就能应用宇宙观测特征图来对被观测天体进行有效分析，从而获得相对观测者对它进行观测的诸多宇宙观测特征信息。为能够让大家看明白，我们示范如下。

在天体的视星等和绝对星等已知的情况下，图3所示的宇宙观测特征图的应用示范（1）示意图就是这种情况的宇宙观测特征状态。

在天体的视星等和红移已知的情况下，图4所示的宇宙观测特征图的应用示范（2）示意图就是这种情况的宇宙观测特征状态。

在天体的红移和绝对星等已知的情况下，图5所示的宇宙观测特征图的应用示范（3）示意图就是这种情况的宇宙观测特征状态。

  

5  标准状态与真实状态

在对宇宙进行实际的观测过程中，我们观测到天体的红移全部是由某一种机制引起的那种标准情况下的结果是不存在的，因为在天体的红移中由于产生红移的机制不同，但产生的红移结果是一致的，我们不可能将它们一一分开，比如多普勒效应引起的是多普勒红移，而周坚效应引起的是宇宙学红移，而我们观测到的红移就是这两类红移的和，在这种情况下你无论如何是没有办法将它们分开的，然而幸亏它们产生红移的机制不同，以至于我们能够通过巧妙的办法将它们辨别出。

任何辨别出不同机制所产生的红移呢？我们只能从产生红移的机制入手进行分析。看！产生多普勒红移的机制是多普勒效应，它是光源相对观测者的相对运动所产生的结果，无论它们运动多么快，其红移结果都是有限的，而产生宇宙学红移的机制是周坚效应，它是光（电磁辐射）在传播过程中的传输波长随传播距离的增大而增大的一种自然现象，归根结底它是光（电磁辐射）传播一定距离的结果，只要光（电磁辐射）传播的足够远，其产生的宇宙学红移就足以到达无限大。因此，在天体相对观测者的距离达到一定远的程度，宇宙学红移就会从近距离的次要因素转变为远距离的主要因素，这就为我们解决宇宙问题提供了一个思路，即将观测到天体的红移首先全部视作宇宙学红移来处理，并将处理结果作为一个参照对比的标准，这种先忽略多普勒红移的影响所获得的一种宇宙观测特征状态是与观测红移一一对应的唯一结果，而后再考虑多普勒红移的影响程度，从而获得天体真实的宇宙观测特征信息。真是一个完美的思路，这个思路的来源应归功于人民网强国博客，正是人民网强国博客团队对笔者的坚定信心，促使笔者使用宇宙测量尺自2009年4月初开始进行量天能够一直坚持量到10月16日这一天，在这一天的量天过程中，当笔者用宇宙测量尺“测量”哈勃太空望远镜拍摄到2.5亿光年外的两个星系相撞的宇宙奇景的过程中终于理出了这个解决分离多普勒红移和宇宙学红移的思路（详见人民网强国博客http://blog.people.com.cn/blog/c48/s294173,w1255645222277301），图6所示的宇宙观测特征图的应用示范（4）示意图就是这种情况的宇宙观测特征状态。

6  SN1997ff超新星的宇宙观测特征

通过对SN1997ff超新星进行观测，目前我们已经知道，它是红移为1.755[8]，26.77（I波段）的Ia超新星[9]，属Ia型超新星[10]，现在我们用这个宇宙观测特征图来实际分析一下，看看通过它的分析到底能够分析出什么结果。

图7所示的就是宇宙观测特征图分析SN1997ff超新星结果示意图。

图中的分析结果发现，宇宙学红移等于1.755的Ia超新星SN1997ff是处在相对观测者的C区宇宙区域内，它的所谓宇宙膨胀特征是属于减速膨胀的宇宙观测特征，这与我们发现它正在减速膨胀是一致的，还有许多它的宇宙观测特征参数，它们分别是，标准距离87.73亿光年，视星等26.4等，宇宙膨胀速度229992.323km/s，宇宙膨胀率85.505778km/s/Mpc，哈勃常数仍然是71km/s/Mpc的常数。

现在我们再看看SN1997ff超新星的寄主星系情况。经查询，该寄主星系是一个编号为J123644.21+621244.8的星系，其红移为1.65[11]，亮度为25.3等（V波段）[12]。由于SN1997ff超新星的寄主星系的观测红移和亮度参数是已知的，于是通过宇宙观测特征图的分析，我们就能够看到它的如下图8所示的宇宙观测特征图分析SN超新星寄主星系结果示意图。

从图8分析结果中发现，宇宙学红移等于1.65的SN1997ff超新星的寄主星系同样是处在相对观测者的C区宇宙区域内，它的所谓宇宙膨胀特征同样是属于减速膨胀的宇宙观测特征，说明这个寄主星系与它的超新星一样同处在减速膨胀的C区宇宙中，其具体的宇宙观测特征参数分别是，标准距离85.75亿光年，绝对星等-20.48等，宇宙膨胀速度225054.498km/s，宇宙膨胀率85.602681km/s/Mpc，哈勃常数仍然是71km/s/Mpc的常数。

为进行有效对比，我们将图7和图8合并为如图9所示的宇宙观测特征图分析SN1997ff超新星与寄主星系比较结果示意图。

从图 9 中我们可以看到，SN1997ff超新星的宇宙观测特征与它的寄主星系J123644.21+621244.8的宇宙观测特征靠的非常近，说明它们确实有关联，但仔细对比它们的标准距离发现，它们之间竟然相隔87.73-85.75=1.98亿光年，为什么它们又相隔几乎2亿光年之遥呢？这是因为它们相对我们观测者在运动，运动是永恒的，而相对运动的多普勒效应是不可避免的，以至于由多普勒效应引起的多普勒红移的影响是不可回避的，但在考虑多普勒红移所产生的影响之后，这个超新星以及寄主星系就在85.75至87.73亿光年范围内。

从图 9 中我们还可以看到，寄主星系J123644.21+621244.8的绝对星等是-20.45等，这就让我们发现它是一个比我们居住的银河系暗0.12等的星系，按照星等系统计算，它的亮度是银河系亮度的0.895倍，就算将多普勒红移所产生的影响考虑进去，它的亮度特征的偏差也是相当有限的，因此我们完全有理由相信这颗SN1997ff超新星的寄主星系J12364421+621244.8是一个与我们居住的银河系的亮度几乎一致的星系。

7  结论

宇宙观测特征图是一个从观测的角度来认知宇宙观测特征的分析图，它让我们以直接的观测参数（亮度参数和红移参数）来认知宇宙，就像赫罗图让我们看到恒星世界一样，它让我们看到包括恒星在内的所有天体的世界，并且还包括我们人类发射出去的人造天体，以及将来我们地球人演进成为能够在宇宙中自由翱翔的宇宙人（就是人们常说的外星人）之后所能看到的宇宙世界。总之，通过天文学家们观测到的一切宇宙奇景都能通过这个宇宙观测特征图非常直观地再现它们的观测特征，只要知道某个天体的亮度特征和红移特征，该天体的一切观测特征就迎刃而解。

总而言之，宇宙观测特征图反映的是相对观测者对宇宙进行观测的相对性特征，它是观测者“看”宇宙的必然结果，这就如同我们看几何图形一样是必然的观测状态，这种观测状态自始至终取决于观测到的宇宙学红移大小。

宇宙观测特征图已经贯穿相对观测者对宇宙进行观测所能观测到的称之为可观测宇宙的始终，当将观测者置于宇宙的任意空间位置的时候，依据宇宙学原理，宇宙观测特征图就贯穿于无限宇宙的始终，解析宇宙学就是为解决无限宇宙的观测问题而创立的，是为“看”宇宙而诞生的。

真是一个空前奇特的方法呀，用图也能解宇宙？是的，该方法可以说是一个解决宇宙问题的基本方法，它具有让我们轻而易举一目了然地进行看图解宇宙的奇妙功能，它让我们进一步认清宇宙的观测本质，它让我们从单纯地看宇宙形态特征升华到以观测的角度看宇宙观测本质，它让我们从只是单纯地以地球为观测背景看宇宙升华到广泛地以宇宙整体为观测背景来看宇宙。

致谢：感谢各位网友的顶力支持，很多网友通过回帖和发电子邮件等形式反映看不懂或看不明白，还有朋友给出指导性意见，在此首先感谢各位朋友。说真的，是各位朋友你们的行动在感动着笔者，笔者无论如何也要想办法让各位朋友看懂笔者的思路。这篇论文就是为了让各位朋友看懂解析宇宙学这门新理论而撰写，笔者苦思冥想许久想出用这种图形形式来反映宇宙观测特征，从而避免一系列的数据让各位朋友莫不着头脑，但愿笔者的这幅宇宙观测特征图能让我的各位朋友轻而易举一目了然地看懂笔者的思路。思路正确是成功之本。借此论文收笔之际再次感谢我的各位朋友，有你们给予顶力支持才有笔者进一步思考的动力，有你们给予反馈信息才有笔者逐步完善新理论的机会。谢谢！敬礼！

参  考  文  献

[1] 赵伟翔.一尺在手可以量天.柳州晚报，2009-3-18（6）.

[2] 黄华禄.柳州一个工人和他的“宇宙学理论” .广西工人报，2010-1-29（2）.

[3] Hubble E P.，Definition of the Hubble law.1929.Proc.Nat.Acad.SCI.(Wash.),15,168.

[4] Perlmutter S，Aldering G，Goldhaber G，et al.Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae. ApJ.，1999，517:565.

[5] Riess A G，Filippenko A V ，Challis P，et al.Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. AJ.，1998，116:1009.

[6] Benitez N，Riess A G，et al. The magnification of SN 1997ff, the farthest known Supernova. Astrophys.J. 577 (2002) L1-L4.

[7] 周坚.解析宇宙学：中国，2009-A-020687. 2009-9-27.

[8] ZHU Z.-H，FUJIMOTO M.-K. Constraints on the Cardassian scenario from the expansion turnaround redshift and the Sunyaev-Zeldovich/X-Ray data. Astrophys. J.,2004，602, 12-17

[9] BARBON R， BUONDI V，et al. Asiago Supernova Catalogue (Version 2008-Mar). CDS/ADC Collection of Electronic Catalogues, 2008，2283, 0.

[10] BARBON R，BUONDI V，et al. Asiago Supernova Catalogue. CDS/ADC Collection of Electronic Catalogues, 2008，1, 2024.

[11] Chary R，Dickinson M E，et al. Dust in the host galaxies of supernovae. Astrophys. J., 2005，635, 1022-1030.

[12] Barger A J，Cowie L L，et al. Constraints on the early formation of field elliptical galaxies. Astron. J.,1999， 117, 102-110 .