理论修正与实验验证庆周坚定律发现9周年

周坚

理论修正与实验验证庆周坚定律发现9周年

周坚/2017年6月29日

今天是周坚定律发现9周年的纪念日，9年来，经有关专家审阅，认为该定律不可信之处主要有两点，其一就是周坚常数Z0具有15位有效数字，而目前宇宙测量还不可能达到十几位有效数字的程度，其二就是周坚红移的机理尚未得到实验证实，据此来解释天文现象的根据不足。为此，发现者就这些问题，依据实验数据进行理论修正，并就实验室验证、深空探测器验证和河外星系观测验证三个方面进行论述，以庆祝周坚定律发现9周年。

发现概述

定律定义：周坚定律描述的是光（电磁辐射）在传播过程中的一个自然规律，即光（电磁辐射）在传播过程中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，其中的比例常数就称之为周坚常数，用在大写“Z”的后面加脚注“0”的形式“Z0”来表示,即Z0=138.2亿光年，具体数学表达式为 r = Z0 zz/(zz+1),其中r是光（电磁辐射）在传播过程中的传播距离，zz是光（电磁辐射）在传播过程中的周坚红移。

基本概念：在这里，发现者提出了一个新的基本概念，那就是周坚红移，用在小写“z”的后面加脚注“z”的形式“zz”来表示，它与科学界知道的红移，即多普勒红移和引力红移不同，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发生自然位移的自然现象，这种自然现象就称之为周坚效应。

发现时间：2008年6月29日。

发现依据：1998年发现宇宙正在加速膨胀的Ia超新星哈勃图。

发现方法：以宇宙模型参数ΩM=0.28, ΩΛ = 0.72的理论曲线为基准，用与周坚定律关联的距离模数理论曲线与它进行拟合，拟合结果完全吻合。

发现结论：发现仅仅与传播距离有关的红移，称之为周坚红移，其红移仅仅与传播距离有关的自然现象称之为周坚效应，其变化规律就称之为周坚定律。

理论修正

存在问题：在周坚定律中，当时的周坚常数Z0=13,771,980,862.5685光年。这种拟合确定的比例常数，有效数字达到15位，显然，这完全没有考虑目前宇宙测量根本就不可能达到这十几位有效数字的程度。

理论修正：将周坚常数从15位有效数字的Z0=13,771,980,862.5685光年修正为4位有效数字的Z0=138.2亿光年（13,820,000,000光年）。

修正依据：普朗克最精确宇宙微波背景辐射全景图显示依据大爆炸宇宙学理论确定宇宙的真实年龄是138.2亿年，由于光速是恒定的，因此在138.2亿年中光（电磁辐射）传播距离就是138.2亿光年。

实验室验证

问题提出：如果仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）确实存在，那么在实验室中就应该能够被发现。

验证依据：将周坚定律进行整理，获得验证公式zz = r /(Z0 - r)，即周坚红移与光（电磁辐射）传播距离成正比，与周坚常数减光（电磁辐射）传播距离的差成反比。

验证方法：通过确定光（电磁辐射）在传播过程中的传播距离来观测其仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象是否存在。

理论验证：在实验室进行观测，观测距离也就是千米级，为此，为了验证直观方便，验证公式zz = r /(Z0 - r)中的周坚常数就应该转换为千米级单位，即Z0=138.2亿光年≈1.3×10^23千米。由此可见，由于周坚常数Z0等于1.3乘以10的23次方千米，因此光（电磁辐射）在传播过程中，其传播距离为1千米的时候，它对应的周坚红移在10的负23次方数量级上，这是什么概念，这是在小数点后面出现22个“0”之后才会出现有效数字的变化量，即便是亿千米级的光（电磁辐射）传播距离，它对应的周坚红移也在10的负15次方数量级上，即在小数点后面出现14个“0”之后才会出现有效数字的变化量。

验证结论：由于观测精度所限，仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象在实验室是不可能被观测到的，也就是说，周坚定律不可能在实验室中被发现，因为在小数点后面出现14个“0”之后才会出现有效数字的变化量——周坚红移是不可能被发现。

验证实例：在实验室进行观测确实也没有发现仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象。

深空探测器验证

问题提出：既然在实验室中不可能确定仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）确实存在，那么在深空探测器上是否就能够发现其蛛丝马迹呢？

验证依据：仍然是验证公式zz = r /(Z0 - r)。

验证方法：通过向太空发送具有多普勒频波稳定的深空探测器，由于深空探测器搭载的多普勒频波仪所发射的频波稳定，而且深空探测器的运动轨迹是能够被我们精确确定的，因此只要通过观察来自深空探测器的微波变化情况，如果发现与多普勒红移无关的异常变化，那么我们就能够判定光（电磁辐射）在传播过程中的仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象确实存在。

理论验证：目前，我们人类发射的深空探测器还没有一个能够冲出太阳系，因此在太阳系内进行观测，观测距离就是天文单位级，为此，为了验证直观方便，验证公式zz = r /(Z0 - r)中的周坚常数就要转换为天文单位级单位，即Z0=138.2亿光年=8.740×10^14天文单位（873,975,345,873,416天文单位）。由此可见，由于周坚常数Z0等于8.740乘以10的14次方天文单位，因此，在光（电磁辐射）在传播过程中，其传播距离为1天文单位的时候，它对应的周坚红移在10的负15次方数量级上，若传播距离为10天文单位的时候，它对应的周坚红移在10的负14次方数量级上，若传播距离为100天文单位的时候，它对应的周坚红移在10的负13次方数量级上，……，以此类推。

验证结论：在光（电磁辐射）传播距离为100天文单位的时候，我们应该能够感觉到10的负13次方数量级左右的仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象。

验证实例：美国航空航天局科学家对先驱者（Pioneer）10和11号，尤利西斯（Ulysses）号等航天器的轨迹跟踪表明，这些航天器的运行轨迹明显偏离根据万有引力算出的轨道。有关结果已经发表在1998年10月5日《物理学评论快报》第81卷，2002年4月15日《物理学评论D》第65卷等权威杂志上。据报道，在探测器离地球越来越远时，研究人员首先注意到了这个异常现象，因为他们观察到来自探测器的微波振幅出现了跳跃变化。在每个探测器的多普勒频波中研究人员都发现了未曾料到的振幅变化，而这种飞船的多普勒频波一向都比较稳定。现在，我们依据周坚定律可以很好地解释出现这种称之为“先驱者号异常”现象，那是因为我们首次感觉到10的负13次方数量级左右的仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象，随着先驱者（Pioneer）10和11号等探测器再不断远去，这种仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象会进一步增大,实验观测事实也是如此。既然我们在实验室中没有观察到仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象，但在深空探测器上观察到的“先驱者号异常”现象就是仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象存在的蛛丝马迹。

河外星系观测验证

问题提出：虽然在深空探测器中观察到仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象存在的蛛丝马迹——“先驱者号异常”现象，那么在河外星系上就一定能够观察到仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象存在的有力证据。

验证依据：周坚定律r = Z0 zz/(zz+1)。在对河外星系进行观测，由于观测距离非常遥远，我们不可能精确确定天体的距离，这虽然是一种遗憾，但天无绝人之路，发光天体的红移是我们能够精确确定的量。

验证方法：将观测到发光天体的红移全部理解为周坚红移，并带入周坚定律进行计算，由此确定光（电磁辐射）在传播过程中的传播距离，依此进行分析来间接确定并验证仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象的存在。

验证缺陷：由于在宇宙中存在多普勒红移和引力红移，因此在我们所观测到的红移中不可能全部是周坚红移，因此，该验证方法存在一定的误差，误差的主要成分就是多普勒红移，但这种多普勒红移所带来的误差会随光（电磁辐射）传播距离的增大而减少，最终以周坚红移起主导作用而趋于消失。

理论验证：依据验证公式（周坚定律），为了方便进行验证，我们将其中的周坚常数从天文单位转换为光年单位，即Z0=138.2亿光年=13,820,000,000光年。由此可见，由于周坚常数Z0等于13,820,000,000光年，因此在光（电磁辐射）在传播过程中，其传播距离为1光年的时候，它对应的周坚红移在10的负11次方数量级上，若传播距离为10光年的时候，它对应的周坚红移在10的负10次方数量级上，若传播距离为100光年的时候，它对应的周坚红移在10的负9次方数量级上，……，以此类推，只要这个仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象确实存在，我们一定能够发现它存在的证据。

验证结论：在光（电磁辐射）传播距离为100光年以上的时候，我们应该能够观测到10的负9次方数量级以上的仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象的存在证据。

验证实例：最近，哈勃庆生27周年公布一对螺旋星系NGC 4298、NGC 4302。这对星系位于后发座，离我们约5500万光年，是著名的室女座星系团的成员，两个星系相距的最近点仅约7000光年，相对银河系10万光年的直径大小来说，距离如此之近，天文学家很好奇两个星系间居然没有一点引力相互作用的迹象，而两个星系间相互作用的典型标识——扭曲的星系外形、长长的潮汐尾，完全没有。这是什么原因呢？通过观测，螺旋星系NGC 4298的红移是0.003786，螺旋星系NGC4302的红移是0.003833，依据周坚定律进行计算，螺旋星系NGC 4298的光（电磁辐射）传播到我们面前的传播距离是5213万光年，而螺旋星系NGC4302的光（电磁辐射）传播到我们面前的传播距离是5277万光年，由此可见，螺旋星系NGC4302比螺旋星系NGC 4298远了64万光年，是我们目前认为它们相距最近点仅约7000光年的差不多100倍，它们之间相距六个银河系直径（10万光年）以上的距离，这就是为什么天文学家很好奇两个距离如此之近的星系居然没有一点引力相互作用的迹象，而两个星系间相互作用的典型标识——扭曲的星系外形、长长的潮汐尾，完全没有的真实原因。哈哈，原来我们观测的结果有误，其实它们之间竟然可以容下六个银河系（银河系直径10万光年）还有余啊，这就是仅仅与传播距离有关的红移（周坚红移）现象存在的证据。