我国学者梅晓春证明暗能量和宇宙加速膨胀理论是虚假命题
1998年两组天文学家在美国"天体物理学"杂志发表论文,根据对Ia型高红移超新星的观察,在宇宙学标准理论的基础上进行推论,声称宇宙中70%的物质是暗能量,在暗能量的驱动下我们的宇宙正在加速膨胀。这个结果在物理学界乃至一般公众社会中造成轰动性影响,多次被各国科学与新闻界评为年度科学新闻之首。自从美国天文学家哈勃在上世纪二十年代发现河外星系普遍的光谱红移以来,宇宙膨胀已被确认为是一个基本的观察事实。然而由于存在引力的相互作用,宇宙的这种膨胀被认为是一种减速过程。而暗能量概念在传统物理学中则是没有地位的,因为它既不是一般意义上的物质,也不是一般意义上的能量。一般物质之间存在引力作用,而暗能量被认为具有排斥作用,它的存在能使宇宙间的物质彼此加速分离。同时由于宇宙膨胀过程中其他物质的密度不断减小,而暗能量的密度却始终保持不变,我们的宇宙最终将由暗能量占绝对的统治地位。因此如果暗能量确实存在的话,在经历了足够长的时间后,宇宙间所有物质的成团结构都将分崩离析。大至星系、恒星与行星,小至我们人类以及所有生物都将不复存在。由于那时不再有发光的天体,我们的宇宙将进入真正寒冷与黑暗的时代。
由于关系到宇宙未来的命运,暗能量和宇宙加速膨胀理论引起科学界的极大兴趣。目前各国政府和有关基金会相继拨款,研究机构纷纷立项,众多物理学家投入对暗能量的研究。世界各国每年都要召开多次学术专题讨论会,暗能量问题已经成为当今世界物理学和天文学最为关注,最为热门课题之一。然而暗能量概念实在怪异的很,物理学家们至今不知道它到底是这么回事。既然按预测宇宙中70%的物质是暗能量,在太阳系和地球周围的空间中也应存在,能被我们人类所感知。但目前没有任何实验和观察能证明暗能量的存在,在太阳系甚至银河系的空间范围内,也没有观察到物质间存在加速分离的趋势。为解释暗能量,物理学家们提出的理论可谓五花八门,层出不穷,但至今没有一个理论被认为是真正可能的。以至于目前物理学界已基本形成共识,认为暗能量本质的阐明将大大促进物理学基础理论的发展,甚至可能引发一场物理学革命。
我国学者梅晓春则独辟奇径,他根本不相信有暗能量这种东西的存在,认为一定是我们的宇宙学基本理论在什么地方出了差错,就进行追根溯源的研究。结果发现宇宙学标准理论的基础之一,罗伯逊----沃克度规存在合理性问题。他证明按照罗伯逊----沃克型度规,天体在膨胀宇宙中发出的光满足的是牛顿力学的伽利略速度相加规则,而不是相对论的爱因斯坦速度相加规则! 这违背狭义相对论的光速不变原理,与所有现代物理实验和天文观察相矛盾,是完全不可能的。尤其是高红移超新星,其运动速度可以达到与光速相同的数量级,发出的光是绝对不可以采用伽利略速度相加规则的。"整个证明过程非常简单",梅晓春说,"它根本无法反驳,除非你不顾物理学基本原则"。罗伯逊----沃克型度规是用来描述宇宙时空膨胀的一种基本数学结构,将它与爱因斯坦引力场方程相结合,建立起现代标准宇宙学理论。自爱因斯坦提出广义相对论以来,罗伯逊----沃克度型规在宇宙学中已被应用了七十多年,谁想到还存在这样的基本问题!
因此如果梅晓春的证明确实无误,最终被学术界认可的话,问题就严重了。它意味着现代宇宙学标准理论必须推倒重建,现有宇宙学中许多基本观点和结论都得重新审视。其中最直接的就是暗能量和宇宙加速膨胀理论。梅晓春在他的论文中给出详细说明,指出由于建立在伽利略速度相加规则之上,暗能量和宇宙加速膨胀理论已经没有物理学根据,变成虚假命题,是完全不可能的了。
梅晓春论文"现代标准宇宙学面临危机--罗伯逊-沃克型度规违背爱因斯坦速度相加规则"中文版可以在《中国预印本服务系统》网(http://prep.istic.ac.cn)中输入作者姓名查询,英文版可在http://cn.arXiv.org 网查询。鉴于涉及到物理学和宇宙学的基本原则问题,关系重大,梅晓春的研究结果目前正引起学术界的极大关注。
※※※※※※
和天地宇宙对话 http://club.xilu.com/thales/