解析宇宙学：宇宙整体光(电磁辐射)传播方程

周坚

解析宇宙学

光(电磁辐射)传播的解析理论

(五)

宇宙整体光(电磁辐射)传播方程

周坚/2012年9月3日

在光（电磁辐射）传播的空间解析章节中，我们已经获得一个天体的光（电磁辐射）在周坚空间直角坐标系上传播的方程，但作为一个整体的宇宙，其中的天体无数，从宇宙学尺度上来讲，它们是均匀各向同性的，它们的光（电磁辐射）的传播其实就是这些无数天体的光（电磁辐射）的传播集合。为此，我们必须建立一个针对这个宇宙整体的光（电磁辐射）在宇宙空间中传播的方程，这样才能让我们知道宇宙为什么就是我们现在所观测到的这种模样。在这一章节中，我们就基于光（电磁辐射）传播的空间解析理论，建立宇宙整体光（电磁辐射）传播方程，给出宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式。

5.1  宇宙整体光（电磁辐射）传播方程

依据周坚定律，并借助周坚空间直角坐标系，作为光源点的恒星、星系或星系团等等天体在周坚空间直角坐标系的任意坐标位置上，向宇宙空间内任意一个点P直线传播光（电磁辐射），在传播到点P的此时此刻，建立起这个光（电磁辐射）传播点P（x-x0，y-y0，z-z0，zz）的传播方程，即：

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方程中，光（电磁辐射）传播到任意一点P的传播坐标是P（x-x0，y-y0，z-z0，zz），而光源所在任意一点P0的光源点坐标是P0（x0，y0，z0，0），其中的zz是光（电磁辐射）传播一定距离后周坚红移，Z0=13，771，980，862.5685光年（约137.72亿光年）是周坚定律中的周坚常数。

由于作为一个唯一整体的宇宙是无数天体构成的，在解析宇宙学中，这每一个天体都可以看作是一个独立的光源点，为了区分这些光源点，我们用加脚注编号的方法加以区别，即1号天体的光源点坐标就记作P1（x-x01，y-y01，z-z01，zz1），2号天体的光源点坐标就记作P2（x-x02，y-y02，z-z02，zz2），……，等等，依此类推，因此基于周坚定律就有如下方程：

我们用i=1，2，……，∞来对作为光源点的无数天体进行编号，由此可以简化为：

作为一个唯一整体的宇宙，无论任何空间位置上的任何天体，在解析宇宙学中，它们都是作为光源点存在的，这些光源点坐标统一记作Pi（x0i，y0i，z0i，0），它们所辐射出来的光（电磁辐射）向四面八方传播，而传播到任意一点就构成在该点的一个传播点，我们同样用加脚注编号的方法加以区别，即1号传播点坐标就记作P1（x1-x0i1，y1-y0i1，z1-z0i1，zzi1），2号传播点坐标就记作P2（x2-x0i2，y2-y0i2，z2-z0i2，zzi2），……，等等，依此类推，于是就有任意传播点坐标，它们统一记作Pj（xj，yj，zj，zz1j），其中的zz1j是第i个天体从它的光源点Pi（x0i，y0i，z0i，0）传播到传播点Pj（xj，yj，zj，zz1j）所产生的周坚红移，由此获得如下方程：

这就是作为一个唯一整体的宇宙的光（电磁辐射）传播方程，它完整的反映了光（电磁辐射）传播过程，为此我们就将它简称为宇宙整体光（电磁辐射）传播方程完整式，宇宙中的一切光（电磁辐射）的传播现象都能用这个传播方程完整式来表达，其中的i是所有作为光源点对应天体的编号，j是所有作为传播点对应在宇宙空间位置上的编号。

5.2  宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式

有了宇宙整体光（电磁辐射）传播方程，我们就可以通过解这个方程来研究宇宙整体光（电磁辐射）传播状态。比如任意一个传播点P（x，y，z，zz）的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态，我们用“Z（x，y，z，zz）”来表示，它的含义是作为一个唯一整体的宇宙的作为所有光源点对应的天体所辐射出来的光（电磁辐射），在周坚空间直角坐标系中传播到任意一点P（x，y，z，zz）的周坚红移zz的集合，记作：

这就是宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式，它反映的是作为一个唯一整体的宇宙中的所有天体辐射出来的光（电磁辐射）在传播到任意一点的周坚红移集，其中的i是所有作为光源点对应天体的编号，j是所有作为传播点对应在宇宙空间位置上的编号。

我们在对宇宙进行观测的时候所观测到的红移，都是这个作为一个唯一整体的宇宙中的所有天体辐射出来的光（电磁辐射），因各种因素的影像而产生的，其中不仅包括天体相对运动的多普勒效应引起的多普勒红移，而且还包括光（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的向红端位移的周坚效应引起的周坚红移（注：在特殊致密天体中还包括不能忽略的引力红移，为简单清晰研究起见，在解析宇宙学中不考虑这种特殊致密天体的引力红移），而宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式就是这种周坚红移观测现象集合的表达式，而研究这个表达式就是研究它所表达的宇宙学意义。举例来说，我们观测到一个周坚红移zz=1的天体a，而满足周坚红移zz=1的所有天体就是一个集合Z(x，y，z，1)，于是就有a∈Z(x，y，z，1)，而这个集合的表达式就是：

由此可见，只要我们观测到一个周坚红移zz=1的天体a，其实是我们观测到集合Z(x，y，z，1)中的一个周坚红移zz=1的天体成员，而满足这种观测条件的天体成员还有很多很多，它们都分布在相对观测者的以观测者所在位置点（x，y，z)为球心的球半径为=Z0/2=6，885，990，431.2842光年的球面上，还有待我们进一步观测，但是，这里值得提醒注意的是，这种周坚红移zz=1的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态无论如何都不会因为我们的观测而改变，更不会因为观测时间或观测地点的不同而不同。当然这里还要提醒注意它们的观测者所在观测点以及作为光源点的天体之间的坐标关系，光源点坐标是（x0，y0，z0，0），观测者所在位置点就是观测点，它其实就是这种宇宙整体光（电磁辐射）传播系统中的这个传播点，其传播坐标是（x，y，z，1），说明观测者在宇宙空间中的任意空间位置上对宇宙进行观测所观测到周坚红移现象满足周坚红移zz=1的传播系统都是如此。

5.3  宇宙整体光（电磁辐射）传播状态特殊式

由于我们人类是生活在地球上的，作为对宇宙进行观测的观测者来说，我们是以地球为观测背景来观测宇宙的，因此我们所建立的周坚空间直角坐标系就必须以地球为背景，这样才能方便我们应用这个宇宙整体光（电磁辐射）传播方程以及传播状态表达式，即将作为一个唯一整体的宇宙的作为所有光源点对应的天体所辐射出来的光（电磁辐射），在周坚空间直角坐标系中，它们都传播点坐标原点这个特殊的传播点P（0，0，0，zz）上，而在此传播点的周坚红移的集合，记作：

这就是传播点在周坚空间直角坐标系的坐标原点上的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式的特殊形式，它是在周坚空间直角坐标系确定后的一个唯一的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式，是传播点编号j=0的特殊式，为此取名为宇宙整体光（电磁辐射）传播状态特殊式。

我们还是以观测到一个周坚红移zz=1的天体a为例来说明，在周坚空间直角坐标系的坐标原点上，满足周坚红移zz=1的所有天体的集合Z(0，0，0，1)的表达式就是：

由此可见，以地球为观测背景的我们人类，在设定的周坚空间直角坐标系的坐标原点上观测到一个周坚红移zz=1的天体a，其实是我们观测到集合Z(0，0，0，1)中的一个周坚红移zz=1的天体成员，而满足这种观测条件的天体成员同样还有很多很多，它们都分布在以坐标原点为球心的球半径为=Z0/2=6，885，990，431.2842光年的球面上，这就是我们以地球为观测背景所观测到周坚红移zz=1的观测状态，确切的说，它就是一个周坚红移zz=1的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态，这种传播状态与我们观测它没有任何关系，无论你观测还是不观测，它都是一种宇宙整体光（电磁辐射）传播状态的存在。

最后强调一点，这种宇宙整体光（电磁辐射）传播状态特殊式对我们研究宇宙是最适用的，因为我们地球人目前还只能以地球为观测背景来观测宇宙，当我们能够飞出太阳系，飞出银河系，成为在宇宙中能够自由翱翔的宇宙人之后，作为宇宙人的我们就能够直接体验宇宙整体光（电磁辐射）传播状态表达式所反映出来的宇宙整体光（电磁辐射）传播状态。

哈哈，说真的，存在决定意识，在这里反映的淋漓尽致，而靠猜想来认识我们的宇宙，那只能是让我们永远停留在美好的想象之中。

其实，我们目前所认可的什么1000亿年之后的宇宙是一个只有银河系孤独存在的宇宙，那真是一个由猜想而想象出来的“美好”结果，反正没有人能够活1000亿年之后来证实它，猜呗，但我们为什么就不好好的想一想，这种结果难道就吻合宇宙学原理吗？！别忘了，我们真正观测到的宇宙是均匀各向同性的！各向同性宇宙才是真实的宇宙！

哎，笔者只是一个平民百姓，只能发出自己弱小而微不足道的声音，呼吁我们地球人该醒一醒了，好好重温一下宇宙学原理吧，赶快回归均匀各向同性的真实宇宙吧，为了我们人类将来的永生，切记切记！