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宇宙大爆炸的争议13-天体物理学中光谱红移的59种理论2


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宇宙大爆炸的争议13-天体物理学中光谱红移的59种理论2:路易斯马米特是加拿大多伦多约克大学物理与天学兼职教授,2018年1月发表了:天体物理学中光谱红移的59种理论的综述,这里是该文的节选(由浏览器自带翻译软件翻译)。

6.由光的时间依赖性特性或光与自身的相互作用所产生的红移

本节中列出的红移机制依赖于光的变化性质或光子与其他虚拟粒子、以太或真空之间的相互作用。它们并不依赖于物质的存在。这些有时被称为“疲劳的光”机制。

对于许多这些机制,因为时间膨胀系数是红移的函数,它完全独立于光的频率。因此,即使时间按小时和天计算,也会产生“红移”。这使得这些时间上的变化似乎进化得更慢。

6.1芬莱-弗伦德利希( Finlay-Freundlich)假设

这个假设是通过穿过辐射场的光子-光子相互作用,产生能量损失。提出了一个经验公式。

适用条件和范围:

T被定义为辐射场的温度。

除了能量损失以较低频率的辐射,或两个光子之间的重子交换的中微子对的形式再次出现外,没有给出的机制。

评论:利用热核聚变装置的高辐射场的穆斯堡尔效应,在一个结合高灵敏度进行共振吸收的实验中,提出了一种试图探测光子相互作用的建议。

期望的答案被放在假设中,所以正确的结果是不可避免的。

6.2光子衰减

在刘易斯(Lewis)的模型中,光遵循光子衰变方程:

评论:该模型引入了一个特别的假设:“光子的衰变方程”。

6.3半衰期效应

在斯托尔马(Stolmar)的模型中,光子的衰变寿命只有类似于放射性或不稳定粒子的衰变寿命。在这种情况下,是光子的能量随着距离的增加而减小。

评论:这个模型假设:“光子随着距离增加而失去能量”。但是没有解释光子为什么衰变如何衰变。

6.4海森堡(Heisenberg)效应

在卡斯韦尔( Caswell)的模型中,当应用于光子和外推到整个宇宙时,红移是由于海森堡不确定性原理形成的。由于空间真空中的量子力学现象,光子失去能量,使空间真空保持在2.7K。当不确定原理适用于(c.f.普朗克辐射)并考虑光子的双极化推导出了红移因子。这提供了每米传播波长的明显增加。

适用条件和范围:

无可变参数:此理论可以计算的红移相当于73(km/s)/Mpc的表观膨胀速率。

6.5光子能量与真空空间的相互作用

布罗伯格(Broberg)的机制描述了电磁波在的真空中的实际群速度略小于c。随着光子的传播,每次光子传播一个波长的距离时,就会损失少量能量。

适用条件和范围:

假设如下:“宇宙的能量以系统变基本能量量子的整数量子化”。这个假设被补充说:“宇宙中的基本能量量子等于普朗克和哈勃常数的乘积。”

评论:这个模型引入了一个特殊的假设:“宇宙中的基本能量量子等于普朗克和哈勃常数的乘积”。

6.6大质量光子与真空粒子的相互作用

佩克(Pecker)和维吉尔(Vigier)引入了一种新的疲劳光机制,涉及到大质量光子和狄拉克真空粒子之间的相互作用。假设了量子力学方程中的一个新项,使真空本身吸收能量。

评论:这个模型引入了一个特别的假设:“大质量光子与真空相互作用”。

6.7汉农(Hannon)红移

在汉农的论文中,简要回顾了宇宙学红移的性质和传统解释。还提供了一个简单的另一种解释。

6.8空间的有限电导率

格雷(Gray)的机制是基于蒙蒂(Monti)最近提出的一个建议,即背景空间可能具有非常小但有限的电导率。该理论是基于相对论不变,即爱因斯坦-狄拉克类型的半超导以太。结果表明,哈勃红移可以解释为真空状态中所有四个时间常数的共振松弛,由所有类似时间比率和真空构成参数的乘积给出。

6.9可变光速

在这个模型中,什蒂尔科夫( Shtyrkov)假设红移由真空实际粘度产生一些小的内在摩擦产生。具有恒定真空阻尼常数γ阻尼项光子的波动方程中引入了电阻。结果,随传播距离的增加波长增加,光速减小,频率保持不变。

评论:该模型引入了一个特别的假设:“由于真实的粘度,真空有一些小的内在摩擦”。

6.10量化的电磁辐射

在达特(Dart)提出的模型中,电磁辐射以H0h逐步增加的方式进行量子化,并具有H0h/2的零点能量,这与量子机械振荡是一样的。

评论:该模型引入了一个特别的假设:“电磁辐射以H0h逐步增加的方式量子化”。

6.11脉冲光子

斯坦施(Stensch)提出的理论将光子定义为宇宙的基本脉冲跳动。它们以光速传播,并在空间中传播时产生脉动。这种脉动建立了电磁场,其谐波可以推导出普朗克经典黑体光谱。

评论:该模型引入了一个特别的假设:“光子在空间中传播时的脉动,并建立了造成一些能量损失的电磁场”。

6.12变形费米子流体

提出了一种基于简并费米子流体的以太模型,主要由电子和正电子组成,处于相对于零态或真空状态的负能量状态。并对其结果在物理和宇宙学中进行了探索。该模型为哈勃定律红移;γ射线爆发的推导提供了洞察力和定量的结果。在该模型中,光速在宇宙年龄的尺度上随时间的推移而减小。

评论:一个关键的假设是,光速是以太主导的简并电子-正电子等离子体的费米速度。

6.13类星体辐射中的量化发射红移

在马辛考夫斯基(Marcinkowski)的机制中,将热力学理论应用于针形老化的光学类星体光子来推导出老化的红外辐射。守恒定律要求在老化辐射爆发期间发射一些红外光子。这些爆发为老化的光学类星体光子在空间中传播时产生了一系列量子化的能级(和波长)。类星体源在不同距离的分布,然后产生一组观测到的量子化红移到达地球。

评论:该理论被调整,以与第一个观测到的量子化红移相一致。这个模型引入了一个特殊的假设:“一个针形老化的光学类星体光子在空间传播过程中老化”。

6.14光子结构

在德里斯科尔(Driscoll)模型中,假设光子具有垂直于其自旋的电偶极矩 P,以光子频率f旋转,呈现经典辐射。

评论:如果光子有一个电偶极矩,激光束应该很容易被一个强电场梯度弯曲。据我所知,这还没有通过实验得到证明。

6.15质量提升

在阿方索-福斯(Alfonso-Faus)提出的机制中,引力质量和光速随宇宙学时间的变化而变化(质量增加,光速降低),这与爱因斯坦的广义相对论相一致。这种效应是引力质量随宇宙学时间的线性增加,以及光速和引力常数的相应减小。通过整合爱因斯坦的宇宙学方程,并找到宇宙学尺度因子是一个(t)=常数×t2的解,暗示了宇宙的加速膨胀。这是对最近从超新星型超新星观测结果的解释。

评论:这个模型引入了一个特别的假设:“引力质量和光速随宇宙学时间而变化”。

在实验室系统中,除非我们处理宇宙学观测,否则无法检测到这样的红移变化。

6.16可变光速假设

基于Wold的一篇论文,光速变化的假设是,光速每年下降近2cm/s。它为Ia型超新星的红移-距离关系提供了另一种解释,现在是用一种未知来源的(暗)能量给出的。

Sanejouand支持根据c(t)=c0c+行为讨论了光速随时间减小的假设,其中ac≈−H0c0很好地适合Ia型超新星的红移-星等关系。月球激光测距数据,即所谓的先锋异常,以及对遥远事件的表观时间膨胀和宇宙的表观加速的另一种解释,被认为与这一假设是一致的。

评论:上述dA的函数依赖性由方程1+z=c(t)/c0推导得到。DL直接来自于Sanejouand得到的mM的函数关系。

这个模型引入了一个特别的假设:“光速随时间而减小”。反对这一假设的主要论点是精细结构常数和里德伯常数的常数。它们都是几个物理常数的组合,它们的常数意味着,如果光速随时变化,至少另外两个基本的“常数”也必须发生变化。虽然精细结构常数被认为在过去有变化,今天知道它的变化不不大。

目前尚不清楚为什么dA和dL之间的关系不是由于红移导致的光度损失而导致的。这个假设也可以被描述为一个不均匀的时间流动(空间没有膨胀)。这与“时间流的空间变化机制”(7.6)有些相似。

6.17重力解质模型

辛格的重力无效模型将粒子自发衰减中缺失的物理学集成到现有的物理理论中,特别是广义相对论中,而没有改变其最初的公式。红移来自于应用于光子能量的海森堡不确定性关系。

评论:这个模型引入了一个特别的假设:“粒子自发衰减的物理学缺失”。

目前尚不清楚为什么dA和dL之间的关系不是由于红移导致的光度损失而导致的。

6.18标量电位

在罗斯科的模型中,规则的电磁四向量被一个16维的三维不变量所取代。这意味着存在一种疲劳光机制,能量损失没有散射。

评论:该模型引入了一个特别的假设:“规则的电磁四向量是一个在16维中的三维不变量”。

6.19比姆光子

弗莱库提出的模型从其特定的发射机制推导出具有线性光束结构的复合光子的主要性质。该光子模型回答了一些基本问题,并解释了光谱线展宽和红移。

6.20光与微波和无线电波的相互作用

茱莉亚的机制提供了两种类型的红移的解释:宇宙学(没有宇宙膨胀)和内在使用单一疲劳的光机制。在第一种情况下,产生红移是因为光与微波相互作用。第二种情况是与无线电波的相互作用。所有这些都与一个空间温度为2.7K的静态宇宙相兼容。

评论:没有给出该机制的横截面。
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