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宇宙学原理(5)

归属:天文科普 2024-08-14 
五、关于旋转
  根据牛顿名著《自然哲学数学原理》,它不仅提出了描述物体在空间和时间中运动规律的理论,而且还推导出分析这类运动所需的数学公式,不仅如此,牛顿还提出了万有引力。 根据他的定律,由于引力的作用使月球沿着椭圆轨道绕地球运动,也就得地球和其他行星遵循椭圆形路径绕太阳运动。
  1949年,逻辑学家哥德尔在广义相对论中发现了一个非常奇特的解,描述一个整体旋转的宇宙——哥德尔宇宙,该模型想表达的观点是,我们整个宇宙都在旋转,包括时间也在旋转。 以上这些旋转现象在宏观大尺度上的一致性,似乎有了规律可循,也证明了旋转的永恒,1929年,哈勃通过望远镜观测,及对光谱的变化分析后,得出星系都在远离我们而去,并且远离的速度越快,证明了宇宙在膨胀而非在旋转,同时,两位美国物理学家彭齐亚斯、威尔逊设计一台高灵敏微波探测器,结果是辐射表现为各向同性,那么宇宙一定具高度均匀及各向同性,至少在大尺度上应该如此,从而佐证了宇宙中的星系物质的均匀分布,使得宇宙缺失了所有星系围绕其旋转的中心区域,从旋转的特征来看,中心区域的质量所占比例较大,如太阳占整个太阳系物质质量的99.96%。
  银河系外围的旋臂星系物质也围绕着其中心旋转,是否表明以下几个推导的正确性。
  1、星系是一个相对独立的、完整的、不受其他外围物质影响的整体,是质量指数级最高的整体。
  2、星系自身的旋转是宇宙中规模等级最高的例子。
  3、星系外围的物质的旋转遵循着规律性、周期性。
  4、宇宙中的膨胀,表明宇宙中不存在区域中心。
  按照旋转的规律性,哥德尔宇宙是非常完美的,因为旋转的运动方式是一个有规律可循的,而且在运动过程中也符合力学原理,那为什么到了星系为单元的宇宙大尺度上,宇宙怎会表现出膨胀的特性呢? 在一个无限的空间中,就不存在任何使之内落集聚的中心点,因为,无限大的空间中物质间的距离为无限远,所以物质的集聚必为产生无限久远的时间,也可以理解为,宇宙中每一个点都被视为中心,在无限的空间中,就不可能存在唯一的中心点。因此,可以推导出,宇宙因为存在无限的空间,才能演化成我们今天所能观测到的各向同性的均匀宇宙。
  如果是在一个有限的空间中,宇宙中的物质必定会内落集聚成一个中心点,在一个唯一奇点爆炸形成的空间中,奇点外围的物质由于完全被奇点吸引,这个时候应假定为虚空的。一个密度和时空曲率为无穷大的奇点,在爆炸前它停顿在何处?当等待无限久远后,奇点爆炸的瞬间,原有的宇宙空间还能作为初始宇宙的空间吗?当在唯一的奇点爆炸后,空间中会充满因爆炸形成的污染,成球状向四周空间放射,这时候一定会在爆炸过程中产生的张力与有限空间外围物质对其形成的压力,会阻止膨胀的速度,暴胀的可能就不存在。如果爆炸中有多个奇点,并且有时间先后,那么提前爆炸的奇点产生的物质,仍然会被中心区域物质所捕获,如在地球上燃放焰花一般,从以上判断,宇宙的空间只有在无限大时才能观测到现今的结果。亦证明了,旋转只是宇宙部分天体的运动规律。
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