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人类停止宇宙,也许

探索威廉·蒂夫特(William Tifft)具有里程碑意义的数据,该数据挑战了现代宇宙学和普遍存在的宇宙膨胀理论。

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如果你相信威廉·蒂夫特的数据,那么现代宇宙存在问题。例如,或许——请重复,或许——它并没有在膨胀。

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威廉·蒂夫特现年 61 岁,白发,说话风格绝对朴实无华,没有明显的自我推销倾向。他的一切外在表现,从他修剪整齐的胡须到他小巧潦草的笔迹,都显示出他一丝不苟、有条不紊的作风。他全心投入于他的数据。但蒂夫特,一位亚利桑那大学的天文学家,近二十年来一直在收集的数据,有可能将现代宇宙学,从大爆炸到暗物质,一举击溃。蒂夫特的数据——或者正如他谨慎地强调的那样,他数据的一种可能的解释——表明宇宙可能并未在膨胀。

将蒂夫特与几乎所有其他天文学家和宇宙学家对立起来的论点,涉及到红移现象。来自除少数附近星系之外的所有星系的光都被shifted(移动)到光谱的红色端——也就是说,向更长的波长和更低的频率移动。在本世纪的大部分时间里,这种红移被视为衡量一个星系离我们飞逝的速度的指标——假设它的光移向红色的原因与救护车警报器在经过后音调降低的原因大致相同。更重要的是,自 1929 年以来,星系的退行存在一种秩序,这是埃德温·哈勃(Edwin Hubble)在当年发现的一个简单关系:星系越远,其红移越大。如果红移是速度的指示,那就意味着星系不仅仅是在空间中移动,因为那时最远的星系没有理由移动得最快。相反,空间本身一定在以一个均匀的速率膨胀,随着更多空间在已经广泛分离的事物之间出现。

再次,如果红移是退行速度的指示——如果它是由空间膨胀引起的星系光波的拉伸造成的——情况就是如此。但这正是蒂夫特试图复杂化的解释。如果一个星系的光仅因空间膨胀(及其自身在空间中的较小运动)而发生红移,那么红移的量应该取决于它的距离,而不是它的星系类型。所有星系的红移加在一起应该形成一个随机分布,反映了观测到的星系距离的随机分布。蒂夫特过去 20 年的观测使他确信,这些条件都不适用于真实宇宙。最近,他的少数同行,只有少数,开始分享他的信念。

在 20 世纪 70 年代,在观测星系团时,蒂夫特首次注意到红移似乎取决于发出光线的星系类型。例如,在同一个星系团中,旋涡星系往往比椭圆星系具有更高的红移。暗淡的星系往往比明亮的星系具有更高的红移。

通过观测其他星系团和等距星系对,蒂夫特有了更惊人的发现。他发现他的星系红移只呈现出特定的离散值,而不是随机分布。换句话说,红移似乎以量子跳跃的方式增加——具体来说,如果按照传统的解释将红移视为星系的速度,那么每一步跳跃为 45 英里/秒。后来,蒂夫特修正了他的结论,称某些类型星系的红移以 45 英里/秒的五分之一或二分之一的间隔分布。但基本思想仍然是:星系红移是量化的,就像原子的能量状态一样。

这个想法从未被大多数蒂夫特的同行接受。天体物理学杂志(Astrophysical Journal)的编辑们不情愿地发表了他 1976 年的第一篇量化红移论文,但他们在一份不寻常的免责声明中宣布,他们无法支持这个想法(尽管他们也找不到基础观测有任何问题)。他们不喜欢的原因不难想象。如果宇宙没有膨胀,就没有理由相信它曾经被压缩成一个点——也就是说,没有理由相信它始于一次大爆炸。如果红移不是速度的简单衡量标准,那么认为宇宙大部分是暗物质的论点——该论点主要基于对星系速度的详尽测量——很可能也会土崩瓦解。宇宙学家通常不愿将二十世纪的宇宙学扔进垃圾堆。

蒂夫特谨慎地强调他并没有提出这样的说法。他说,他并不一定声称宇宙没有膨胀——他只是说,如果它在膨胀,那么某种其他过程也在影响红移。他的基本观点是,红移可能是星系的一种内在属性,而不仅仅是光线在空间中传播时对其产生的影响。他认为,某种量子力学可能支配着星系,就像它支配着原子一样——星系占据不同的能量状态,每种状态都对应一个特征红移。但这一点并不清楚。尽管蒂夫特发表了免责声明,但同样不清楚量化红移如何与膨胀的宇宙兼容。

更近一些,蒂夫特还声称,通过对同一星系进行十年观察,有证据表明它们的红移会随时间变化。他说,我们可能亲眼目睹了某种形式的星系演化。他认为,星系可能从高红移状态演化到低红移状态。因此,最远的星系会表现出最大的红移,不是因为它们正以接近光速的速度远离我们,而仅仅是因为当我们看向遥远的距离时,我们是在回顾它们高能量的婴儿时期。另一方面,附近的星系,它们的光更快地到达我们,显示出它们的真实年龄和较低的红移。

当然,蒂夫特无法解释红移为何量化,这并不能证明它们不是量化的。有几次尝试来反驳他的观测;在最近的一次尝试中,布鲁斯·格思里(Bruce Guthrie)和威廉·纳皮尔(William Napier)在爱丁堡皇家天文台工作,测量了 89 个旋涡星系的红移——并惊讶地发现了支持量化红移观点的证据。他们测量的红移间隔大约是蒂夫特最初的 45 英里/秒量子的一半。

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蒂夫特和他的同事约翰·科克(John Cocke)正计划进行另一轮观测,以证明红移是量化的,并且它们随时间变化。目前计划在西弗吉尼亚州格林班克建造一个 328 英尺的射电望远镜(它将取代 1988 年在那里倒塌的一个望远镜),他们将测量超过 1000 个星系的红移,并将结果与几十年前的测量结果进行比较。但在此之前,至少大多数天文学家愿意让宇宙按照传统方式继续膨胀。

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