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2013 年 1 月 30 日

太陽系的前世今生 (30):有別於大霹靂學說的遲緩光 (Tired light) 模型

提供者 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 這兩天來所提及在探討有別於大霹靂學說的宇宙模型之前,我們想強調尚無可替代的宇宙模型可以解釋當前 大霹靂 (Big Bang) 全面性如此多的觀測穩合事實。 這並不是說這類的模式是不可能的,只是它還沒有被進一步考驗證實。我們的目的也不是要詳加討論每一種模式,而僅是簡要描述每個模型和關聯的論點。

            1929 年瑞士天文學家弗里茨•茲威基 (Fritz Zwicky,1898.2.14.-1974.2.8.) 提議「遲緩光」(Tired light,或稱累之光) 機制 ,來作紅移距離關係 (redshift-distance relationship) 的解釋,如此觀點不同於美國天文學家哈柏Edwin Powell Hubble ,1889.11.20. ─ 1953.9.28.) 依據 Georges Lemaitre 的宇宙膨脹論點 ,以 遠方星系遠離我們的速度 v 和與我們的距離 d 成正比 (即 v = H0 d) 的均勻膨脹半經驗公式來解釋紅移距離關係。提及否光子可能隨著與其他粒子的碰撞而喪失了常規的能量,使得較遠處的物體似乎 比近處來得較紅,且任何種類的光散射會模糊更多看到較遠處的物體圖像。此外,星系亮度、宇宙微波背景熱輻射隨時間演化, 使得看到了一些不應存在的現象,這是由於任何宇宙紅移疲勞 (tired) 影響光散射的機制。 儘管遲緩光概念在觀測測試和遙遠天體物理學的審視上仍有爭議,尚待進一步檢視。

            這不是試圖解釋觀察到的宇宙增長和紅移 (redshift) 機制的一個單一模型,而在各種想法與各種方法裡,所有人都設法顯示,光在遠距離傳輸時將會自然地失去能量。
遲緩光模型未能像 牛頓力學改良式 (MOND) 宇宙模型受到專業學者的重視,這主要是因為我們有大量表明在愛因斯坦的廣義相對論 (General Relativity) 基礎上的宇宙確實膨脹證據,使宇宙紅移僅成為解釋無關緊要預測的原因。雖然,美國宇宙物理學家 Phillip James Edwin Peebles (1935.4.25. ─ ) 解決了許多遲緩光模型和宇宙學教科書上的疑惑,如托爾曼測試 (Tolman test) 和 宇宙背景 微波輻射 (cosmic microwave background radiation) 的溫度變化與紅移,不過美國宇宙物理學家 Edward L. (Ned) Wright 以 60 顆 超新星 (Supernova) 時間膨脹分析的結果再度地指出遲緩光模型與宇宙學教科書上的矛盾。 看來遲緩光模型尚待更多的檢視考驗。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (31): 有別於大霹靂學說的電漿宇宙模型
天文史上的今天 : 1948 年 1 月 30 日,美國航空先驅奧維爾•萊特(Orville Wright,1871.8.19.-1948.1.30.)逝世。他和他的兄弟威爾伯•萊特(Wilbur Wright,1867.4.16.-1912.5.30.)於 1903 年 12 月 17 日駕駛自行研製的固定翼飛機飛行者一號實現了人類史上首次重於空氣的航空器持續而且受控的動力飛行,萊特兄弟被廣泛譽為現代飛機的發明者。  
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