+
-
成熟大叔
温柔淑女
甜美少女
清亮青叔
呆萌萝莉
靓丽御姐
成正比,从而确认整个宇宙空间在均匀膨胀,这个假说已为科学界公认。这种与空间膨胀有关的光谱红移被称为宇宙学红移。一般来说,它只对十亿光年外的遥远天体才可观测,因为近地天体的宇宙学红移数值极小,被多普勒红蓝移和引力红移覆盖了。后来天文界还确认了宇宙膨胀至今仍在加速,可能是由暗能量所造成的斥力所引起的,因为加速很小,也与此刻的议题无关,我就不说它了。大家只需记住,我们所处的是一个温和膨胀的宇宙。”他重复了一遍,“请记住这四个字:温和膨胀。”
大家点点头。他接着说:
“在哈勃公式中,红移量与星体距离的正比关系中有一个比例常数,即哈勃常数,目前公认比较准确的数值是75,即两个距离百万秒差距的星体——即326万光年——其相互退行速度为75千米每秒。如果换算成空间在一维尺度上的年膨胀率,则大致为千亿分之七点六七。由这个膨胀速率倒推,并考虑到相对论效应,可计算出宇宙诞生于137亿年前的一场大爆炸。”他扭头看看后排的人,“这些知识大家都不陌生吧。”
大家都点头。贺老说:“你提到了引力红移和多普勒红蓝移,请再解释一下。”
“噢,我补充几句。光谱红移有三种。第一种,由引力的相对论效应引起的红移称引力红移,它的数值很小。第二种,因星体自身在空间运动所导致的红移或蓝移,称多普勒红蓝移,它与星体相对地球的视向速度有关。可以用一个直观的说法,多普勒红蓝移是因为光源拖着光线后退或前行,把波长拉长或压缩了;第三种,即我刚刚说的因空间膨胀而导致的红移,称为宇宙学红移,此时星体相对它所处的本域空间并无运动,但相对于远空间有运动。所以直观地说,是空间本身的膨胀把光的波长撑大了。这些知识大家都能理解吧。”
听众再次点头。
“但九天前我们忽然接到楚马二人的邮件,通报了一个惊人的发现:所有距离在35光年之内的近地恒星,其光谱在扣除了原有红蓝移值之后都新增了大小不等的蓝移,构成了一个明显以太阳系为中心的异常区域。有异常的恒星包括距我们8.7光年的天狼星,11.4光年的南河三,16光年的牛郎星,26.5光年的织女星,还有很多民众不大熟悉的暗星。其中牛郎星即天鹰座α星的蓝移增量最大。由于各星体蓝移增量的普遍性和一致性——都是指向太阳——可以断定它不是缘于单个星体的视向速度的随机变化,而是由于整片空间的收缩。但收缩空间肯定又是局部的,因为到了牛郎星之外蓝移值逐渐减小,显然只是受本区域收缩的波及,到35光年的北河三和36.7光年的大角星就测不到蓝移了。”他略为停顿,“如果确如我们的推测,蓝移是由该局域空间的收缩引起,并假定收缩率均匀,那么在收缩区域内它的大小应该与距离成正比。这与牛郎星之内的观测值基本符合。”
宇航专家张明先问:“既然这些蓝移是空间收缩所引起,那就应该属于你刚才说的‘宇宙学’的蓝移,对不对?”
“是的,从本质上说是的。我一直谨慎地没用这个名称,是怕引起误解,因为真正的宇宙学红移涵括整个宇宙,而我刚才说的蓝移只发生在很小的局域空间。所以更准确地命名应该是:‘局域空间收缩而导致的光谱蓝移’。”
张明先点点头。詹翔继续说:“我刚才说过,蓝移最大值是在牛郎星,在光谱5000埃处的蓝移达到0.15埃。根据下述公式,”
他在投影屏幕上打出公式:
VCΔλ/λ1
(式中V为光源速度,C为光速,λ1为光源在静止条件下所发光波的波长,Δλ为接收时刻波长的红移或蓝移量。恒星光谱在Hβ、OⅢ的三条吸收线附近取λ15000埃)
“根据这个公式计算得出,牛郎星新增了一个朝向地球的9.21千米每秒的速度。你们也许觉得这个数字不大,但如果拿它与宇宙学红移相比就非常惊人。按哈勃公式计算的牛郎星的红移速度才是0.0004千米每秒,只是上述速度的25000分之一!所以,”他加重了语气,“这是一场暴烈的、可怕的局域空间塌陷,可以称之为暴缩。”
会场里极度安静。
“很难向大家描绘这副图景是什么样子,我只能用一个二维的比喻。”他在屏幕上打出一个缓缓膨胀的气球。“假如这个气球的球面是一个二维宇宙,气球在三维的维度中缓慢膨胀,二维球面也随之膨胀。但忽然伸来一只巨手扣住一片球面并向内挤压,”屏幕上,二维之外伸来的五个手指紧紧扣住一块气球的球面,五个手指向内收紧。“那就是我刚才说的图景了。这片惊人的塌陷太匪夷所思,但这九天来,国家天文台、紫金山天文台,稍后还有世界各地的240家天文台,全都予以证实了。”
徐一凡插话:“我补充一点。宇宙的各种观测数据中,唯有星体视向速度的数据是最可靠的,不存在误差。所以,对这次的局域收缩大家不必怀疑。”
在大家的震惊中,詹翔继续说,“单是已经有的塌缩还不算太可怕,可怕的是其收缩率还是匀加速的。楚马两位已经观测了五年,据他们的资料,牛郎星的蓝移值每年提高约0.01埃,对应的蓝移速度值每年增加0.58千米每秒,这个数值是不是也很小?但它其实相当大,是按哈勃常数所算出的牛郎星红移速度的一千
