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1 宇宙星系总数的计算与宇宙模型的关系

宇宙星系总数的计算
与宇宙模型的关系

宇宙星系物质的总量及密度的估算问题,是一个与宇宙模型有关的问题。专家们通过天文射电望远镜观测宣称,宇宙空间大约有1000多亿个星系,又有专家宣称有数千亿个甚至有上万个星系。如果这些观测结果属实的话,那么我们认为这是个与大爆炸宇宙模型无关的数据,即是说,如果人们可以观测到宇宙空间如此多的星系的话,那么始于一次的大爆炸宇宙模型将是不成立的,反而言之,如果大爆炸宇宙模型成立的话,那么无论人们观测技术多么先进也不可能观测到如此多的星系,为什么呢?我们可以通过以下简明的数学模型推算来说明这个问题。
我们首先假设一个理想密集状态的宇宙星系分布模型:  
a.假设大爆炸宇宙各个星系的直径和质量基本均等,并相对于宇宙任何空间的分布是基本均匀的,即星系与星系的中心间距是大致相等或理想状态的。
b.假设宇宙星系的最小中心间距为r,又假想以地球为中心的宇宙空间上分别存在有半径为r,2r, 3r,…nr(n为宇宙半径除以r)的球面,且每个球的表面积分别是:
4πr2,4π(2r)2, 4π(3r)2…,4π(nr)2。
C.假设在这n个球面上布满了最小中心间距为r(显然球面间距等于星系中心间距)的星系,各个星系间距所占有的球面面积均为:S,显然这些星系间距占有的球面平均面积都大于r2,即S>r2。理论上认为,球面上有多少个星系就应有多少个均等的星系间距和间距球面。
于是我们得到宇宙n个球面的分别球面积为: 4πr2,,4π(2r)2,4π(3r)2…,4π(nr)2 每个球面分布的星系数为: 4πr2/S,4π(2r)2/S,4π(3r)2/S…,4π(nr)2/S 大爆炸宇宙星系的总数为:
М=4πr2(1/S+22/S+32/S…+n2/S)
因为S>r2
所以有М<4πr2(1/r2+22/r2+32/r2…+n2/r2) =4π(1+22+32+…n2) 由于数列(1+22+32+…n2)=n(n+1)(2n+1)/6
所以有不等式:М<4πn(n+1)(2n+1)/6 (1)式
(1)式中М为大爆炸宇宙空间可容纳的星系总数,n等于宇宙半径除以星系间距r, n实际上又是大爆炸宇宙空间可容纳的球面层数。 如果设宇宙年龄为150亿年,则宇宙实际最大直径不超过D=150亿光年,于是有:n=D/2/r =150亿光年/2r=75亿光年/r。
我们从大爆炸宇宙模型的基本原理和对星系间距的研究中知道,宇宙星系与星系之间要保持引力平衡的平均距离至少要大于直径的20倍以上,如据说最近的仙女座星系的距离就为300万光年以上,因此设定300万光年为宇宙星系的最小平均距离是具有说服力的,而且实际天文观测也远远达不到这一密度。但为更有说服力,现还是假设星系与星系的中心距最小为:
r=300万光年。于是有: n=D/2r=150亿光年/2X300万光年二2500。
根据(1)式得: М<4π(1+22+32+…25002)≈650亿
650亿是按仙女座星系的密度!这就是说大爆炸宇宙空间可容纳的星系总数М小于650亿个,但这是人类只能推测而不可能观测的大爆炸宇宙空间的星系总数。因为按照人类对大爆炸宇宙的最大观测半径亿光年(我们在《》已证明了的)计算得: n=75亿光年/2×300万光年=1250
М<4π(1+22+32+…12502)≈135亿
以上两个数据(650亿和135亿)说明几个问题: 1、人类对大爆炸宇宙观测半径范围内的宇宙星系总数小于135亿个,或者是说人类理论上只能观测到的大爆炸宇宙星系数至多为155亿个星系。即使大爆炸宇宙空间有再多的星系也是不能观测到的!这是光传原理决定的。
2、以上两个数字是我们假设宇宙星系在最小的间距或最大的密度分布条件下求得的,即使人类可以看到大爆炸宇宙的边缘,星系总量也远远小于650亿个,因为星系密度不可能有如此之大,光传原理也不允许人类的观测极限达到大爆炸宇宙的边缘。此外如按照大爆炸理论或哈勃常数,离地球逾远,星系逾稀疏,从这一意义上说,大爆炸宇宙实际拥有的星系数要比我们假想模型的星系数少很多,因此,人们认为己观测到的大爆炸宇宙空间有1000亿个甚至上万亿个星系的说法与大爆炸宇宙理论是相矛盾的,人们所观测到的万亿个星系可能就不在大爆炸宇宙空间之内,而只可能在其它更新的宇宙模型空间范围内!例如在我们改进后的大爆炸宇宙模型空间范围内(详见《大爆炸宇宙模型的改进与逻辑论证》)。
3、所假定的星系间距由于过密,将使观测距离大大缩小,因为观测距离与星系密度成反比。由此意义可见,实际天文观测到的数千亿个星系的数据巧好证明大爆炸宇宙模型的不可信。
作者:乘宇 联系方式:短信13877281888,
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作者:乘宇 2019/3/24 18:42:36 | 回复楼主 举报 TOP

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