- 主题:暗能量的概念根本就没有必要
天文观测显示宇宙各大星系之间正在彼此加速远离,这与现有的引力理论不符。为了解决这一问题,有人提出了暗能量的概念。
暂且放下这一问题,先说光的红移和蓝移
假如从某一处光源发出的可见光打到一个人身上,当这个人快速远离光源的时候,打到人身上的光粒子的数量就会变少,因为光速不变,由公式c=λf可知,此时从人的角度来看,光的频率就是降低的,表现为红移,反之,当人加速接近光源的时候,光的频率就是增加的,表现为蓝移。这样的效应只有当速度很快的时候才会表现出来
回到问题,假如不引入暗能量的概念,应该如何解释星系间彼此加速远离的呢?先打个比喻:设想西施生活在距离地球2千多光年的另一个星球上,那么当一束可见光打到西施身上再反射到地球人的眼睛里,此时,在地球人看来,西施长的真好看。但这个好看的西施却是2千多年前的西施,至于现在咋样谁知道呢?同理,人们现在观察到的星系之间的加速远离也只是宇宙形成之初时的样子,在那个宇宙初创的时期,星系之间就是在加速远离的。时过境迁,沧海桑田,如今的宇宙早已经稳定下来做环绕运动,如太阳系的运动。这样看来,暗能量的概念还有必要吗?这就像是我们只看到卫星的环绕运行而不去了解发射过程一样
或许是太聪明,也或许是学问太大,现在有一些物理学家,遇到问题总是会不自觉地就往复杂了去想,没有先易后难的概念,老是疑神疑鬼的
都说,有卧龙的地方必有凤雏,如果说提出暗物质的人就是卧龙的话,那么整出暗能量的人就是凤雏。咱读书少,头脑简单,就是山猫下山,山猫虽小,也不用怕纸做的老虎不是?——开个玩笑,请勿当真,这个世界需要一点快活的空气
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修改:md2006 FROM 223.79.28.*
FROM 223.79.28.*
光相对任意坐标系都是光速,所以不管你正向移动还是负向移动,光对你都是一样的,所以光粒子也是一样的,所以频率也是一样的。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 天文观测显示宇宙各大星系之间正在彼此加速远离,这与现有的引力理论不符。为了解决这一问题,有人提出了暗能量的概念。
: 暂且放下这一问题,先说光的红移和蓝移
: 假如从某一处光源发出的可见光打到一个人身上,当这个人快速远离光源的时候,打到人身上的光粒子的数量就会变少,因为光速不变,由公式c=λf可知,此时从人的角度来看,光的频率就是降低的,表现为红移,反之,当人加速接近光源的时候,光的频率就是增加的,表现为蓝移。这样的效应只有当速度很快的时候才会表现出来
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FROM 222.129.135.*
【 在 song2692005 的大作中提到: 】
: 光相对任意坐标系都是光速,所以不管你正向移动还是负向移动,光对你都是一样的,所以光粒子也是一样的,所以频率也是一样的。
从光源发出的光,其速度和频率确实都没变。对观察者来讲,光频率的改变(即所谓的红移和蓝移)只是观察者高速运动所产生的效应
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FROM 223.79.28.*
观察者高速不高速,对他来说光是一样的速度
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 从光源发出的光,其速度和频率确实都没变。对观察者来讲,光频率的改变(即所谓的红移和蓝移)只是观察者高速运动所产生的效应
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FROM 124.64.19.*
现在宇宙空间还在加速膨胀中,并没有稳定下来。超过一定距离的星系远离地球的速度超过光速,因为空间在膨胀
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 天文观测显示宇宙各大星系之间正在彼此加速远离,这与现有的引力理论不符。为了解决这一问题,有人提出了暗能量的概念。
: 暂且放下这一问题,先说光的红移和蓝移
: 假如从某一处光源发出的可见光打到一个人身上,当这个人快速远离光源的时候,打到人身上的光粒子的数量就会变少,因为光速不变,由公式c=λf可知,此时从人的角度来看,光的频率就是降低的,表现为红移,反之,当人加速接近光源的时候,光的频率就是增加的,表现为蓝移。这样的效应只有当速度很快的时候才会表现出来
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FROM 180.168.134.*
【 在 song2692005 的大作中提到: 】
: 观察者高速不高速,对他来说光是一样的速度
变化的是频率,不是速度
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FROM 223.79.28.*
【 在 alexanderfd 的大作中提到: 】
: 现在宇宙空间还在加速膨胀中,并没有稳定下来。超过一定距离的星系远离地球的速度超过光速,因为空间在膨胀
因为星系之间距离非常遥远,所以说现在所观测到的结果都是过去已经发生的事件。观察的是星系,是它们彼此在加速远离,不是恒星系统,也没有观测证据表明恒星在相互远离
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FROM 223.79.28.*
这段论述存在几个严重的问题,主要体现在以下几个方面:
对红移(和蓝移)的错误解释
错误归因于“光粒子数减少”
文中将远离光源时“打到人身上的光粒子的数量减少”作为红移的原因,但实际上红移的产生与接收者运动状态下“光波前缘的稀疏分布”无关,而是由于多普勒效应和(在宇宙学中)空间的膨胀。光子的数量减少只是亮度衰减的结果,与频率的变化是两个不同的物理现象。
误用公式c = λf
公式c = λf描述的是光在真空中的传播关系,其中光速c是常数,λ和f互为倒数关系。然而,单纯从这一公式无法推出“运动中观测者会接收到频率降低的光”,因为实际的多普勒效应需要考虑相对运动的时间膨胀效应、相位变化等,而不仅仅是“数量上的减少”。
速度大小与效应关系不严谨
论述中提到“这样的效应只有当速度很快的时候才会表现出来”,实际上即使是低速运动也会有多普勒位移,只不过效应较小;高速度下确实会出现明显的红移或蓝移,但这并不意味着低速就没有影响,关键在于测量精度和运动状态的连续变化。
对宇宙膨胀和暗能量的误解
将观测到的加速远离归结为“历史效应”
论述试图通过“看过去”这一比喻来说明当前观测到的星系远离只是早期宇宙的现象,类似于看到2千年前的西施。实际上,天文学家在研究宇宙演化时,会考虑到光的传播时延(即“视界效应”),并通过标准烛光(如Ia型超新星)建立起从过去到现在的宇宙演化模型。观测数据表明,从过去到现在,宇宙膨胀的速率出现了加速,而这种加速现象不能简单地归结为“我们只看到了历史的影像”,而是反映了时空本身演化的动态过程。
暗能量引入的理论意义
暗能量并不是为了解释“光的红移”现象,而是为了解释在标准宇宙学模型中引力难以对抗膨胀所表现出的加速效应。现代观测(超新星、宇宙微波背景辐射、星系团等数据)都一致指向一个占宇宙大部分能量密度的神秘成分,而仅靠传统的引力理论和物质成分难以解释这一点。
错误类比卫星运动与发射过程
比喻中提到“只看到卫星的环绕运行而不去了解发射过程”来否定暗能量的必要性,这个类比存在致命缺陷:卫星的运动可以通过牛顿力学描述,而宇宙的加速膨胀是一个全局时空演化的问题。对卫星运动的观测并不能反推出发射时的状态,同样,仅凭观察远古星系的状态就否定当前宇宙中的能量构成也是不合理的。
混淆不同物理机制
多普勒效应与宇宙学红移的区别
多普勒红移主要描述相对运动下波长的变化,而宇宙学红移是由于空间本身的膨胀导致波长被拉长。将两者混为一谈会导致对现象产生错误的定性认识。
时间演化与观测视界
用“看西施其实是看2千年前的西施”来说明当前观测到的远离现象只是历史的状态,这忽略了天文学中对观测视界、宇宙时标和膨胀历史的精确描述。现代宇宙学不仅能看到过去的状态,还能重建整个宇宙的演化历程,从而证明加速膨胀是一个真实而持续的现象。
总结来说,这段论述的问题主要在于对物理原理(如多普勒效应、光的传播及宇宙学红移)的基本误解,以及错误地将观测时延与宇宙整体动力学混淆,从而得出“暗能量概念不必要”的错误结论。正确的宇宙学解释需要结合标准模型、广义相对论以及大量观测数据,而不能简单用一个类比就轻易否定暗能量在现代宇宙学中的作用。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 天文观测显示宇宙各大星系之间正在彼此加速远离,这与现有的引力理论不符。为了解决这一问题,有人提出了暗能量的概念。
: 暂且放下这一问题,先说光的红移和蓝移
: 假如从某一处光源发出的可见光打到一个人身上,当这个人快速远离光源的时候,打到人身上的光粒子的数量就会变少,因为光速不变,由公式c=λf可知,此时从人的角度来看,光的频率就是降低的,表现为红移,反之,当人加速接近光源的时候,光的频率就是增加的,表现为蓝移。这样的效应只有当速度很快的时候才会表现出来
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FROM 120.231.212.*
【 在 glorypin 的大作中提到: 】
: 这段论述存在几个严重的问题,主要体现在以下几个方面:
: 对红移(和蓝移)的错误解释
: 错误归因于“光粒子数减少”
: ...................
暗能量并不是为了解释“光的红移”现象——这个我知道,至于“这就像是我们只看到卫星的环绕运行而不去了解发射过程一样”,我的意思是说,发射过程在前,环绕运动在后。
大概你是对的。一说时间和空间我就懵,因为理解不了时间和空间的膨胀,这也是我不去考察引力场方程,而只会去挖牛顿的墙角的原因,引力场方程的门栏太高,不是一般人能学习理解了的。狭义相对论只能理解光速不变,广义相对论只认可等效原理。但只要是牛顿的墙角塌了,引力场方程也就成了空中楼阁——大风起兮云飞扬,那就让它飘着吧。有兴趣的话,可以去浏览一下我在某乎上的新帖:《物理学正在孕育着一场革命》
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FROM 223.79.28.*