宇宙的光传播数学模型/《解析天文学》应用图解

周坚

宇宙的光传播数学模型

《解析天文学》应用图解/周坚/2017年9月20日

《解析天文学》创立于2009年3月8日，理论基础是发现于2008年6月29日的周坚定律，发现依据是1998年发现宇宙正在加速膨胀的高红移Ia超新星哈勃图。该图解以应用为主线，通过图形表达的形式，给我们展示一个用数学来探究宇宙的演练场，让我们体会用纸和笔来研究天文的乐趣。

依据高红移Ia超新星哈勃图，当按照大爆炸宇宙学理论的思路来研究，那么我们就会发现宇宙正在加速膨胀，当按照解析天文学理论的思路来研究，那么我们就会发现仅仅与光传播距离有关的红移（目前以发现者的名字命名为周坚红移），不仅如此，我们还能够建立宇宙的光传播数学模型，这幅名为宇宙的光传播数学模型示意图的《解析天文学》应用图解作品，就是依据解析天文学理论建立起来的宇宙的光传播数学模型，它以我们直接观测到的宇宙观测事实为基准，让我们建立了能够完整反映大到整个宇宙，小到普通恒星（比如太阳等），以及一切光（电磁辐射）体的光传播数学模型，其具体建模过程如下：

1、设定自发光天体（光源）所在空间位置坐标（xi，yi，zi），由于宇宙中自发光天体无数，因此我们就用脚注i=1,2,3，……，n等加以区分。

2、设定光传播坐标（xj，yj，zj），由于光传播过程在解析天文学中被看成是光点的移动过程，因此每一个光点坐标，我们就用脚注j=1,2,3，……，n等加以区分。

3、依据解析几何中的两点距离公式，光传播距离就是已知的。

4、依据周坚定律，我们可以建立周坚红移与光传播过程的函数（见图中光传播数学模型形式的第一个方程式），由此光（电磁辐射）传播过程中的周坚红移（仅仅与光传播距离有关的红移）得以确定。

5、依据周坚定律，我们同时也可以建立光传播距离与周坚红移的函数（见图中光传播数学模型形式的第二个方程式），由此光（电磁辐射）传播过程中的光传播距离得以确定。

6、依据光传播时间定义式，我们可以建立光传播时间与周坚红移的函数（见图中光传播数学模型形式的第三个方程式），由此光（电磁辐射）传播过程中的光传播时间得以确定。

7、依据光传播距离模数定义式，我们可以建立光传播距离模数与周坚红移的函数（见图中光传播数学模型形式的第四个方程式），由此光（电磁辐射）传播过程中的光传播距离模数得以确定。

8、由于解析天文学理论认定光传播距离有限，即光传播距离极限值是周坚常数Z0=138.2亿光年，因此表达光传播距离的两点距离公式的限制条件就是小于等于周坚常数Z0。

9、将上述四个方程式和光传播限制条件关系式列在一起，并在前面画上一条竖杠，再在前面标注出宇宙，由此就构成一个完整反映宇宙的光传播过程的数学模型，并命名为宇宙的光传播数学模型。

我们虽然依据解析天文学理论创建了宇宙的光传播数学模型，那么这个数学模型到底告诉了我们什么呢？它告诉我们，在宇宙中，当所有自发光天体（光源）在它们对应的空间位置，即坐标（xi，yi，zi）上，将它们的光（电磁辐射）向宇宙空间四面八方传播出去后，其光传播分别所能到达的任何空间位置，即坐标（xj，yj，zj）上，由此就形成了一个庞大的光传播集合体，而这个庞大的光传播集合体就是宇宙完整存在的综合反映体，它的数学模型就是图中给出的这个称之为宇宙的光传播数学模型。