周坚万有引力定律的正式推出（§2.2.9） - 解析宇宙学创始人周坚的博客 - 国科社区-...

 

解析宇宙学导论

第二章  基本理论

§2.2  宇宙学红移

2.2.9 周坚万有引力定律的正式推出

 

为了进一步验证宇宙学红移的本质，我们将周坚红移定律与牛顿万有引力定律整合在一起，于是就获得了用宇宙学红移表示的万有引力定律，在《解析宇宙学》中将它命名为周坚万有引力定律。

为什么要将牛顿万有引力定律通过周坚红移定律将它演变为周坚万有引力定律呢？道理很简单，那就是在宇宙观测中，人们是不可能真正获得任何天体（除了太阳这个恒星以外）的真实距离的，而天体的距离几乎都是用间接的方法确定的，而且确定的方法五花八门，各种方法所获得的距离都是各不相同，人们只能进行估计加运气的做出大概的判定，而且距离越大所判定的结果越不尽人意，比如星系自转曲线与牛顿力学理论的矛盾，又比如“先驱者号异常”现象等等的不可思议的现象，究其根由，无非是我们人类还没有吃透万有引力以及宇宙学红移的全部属性。然而，在发现周坚红移定律的今天，这种情况能否改观呢？

仔细观察宇宙学红移这个量，从中发现它是只与距离有关的变量，虽然之间夹杂着多普勒红移，但随着天体距离的不断增大，多普勒红移将从近距离起主导作用转变为可忽略不计的程度，而宇宙学红移则将从近距离可以被忽略不计转变为起主导作用，这就为我们提供了一个在宇宙学尺度上精确确定天体距离的有效方法，进而获得满足宇宙学尺度上的万有引力定律，这就是周坚万有引力定律。

周坚万有引力定律的数学表达式是：

         （2.2.9.1）  

式中，F是单位为N的两个物体之间的引力，G是万有引力常数，即G=6.67259×10^-11N•m²/kg²，M₁是物体1的质量，M₂是物体2的质量，质量的单位是kg，z是两个物体质心之间光（电磁辐射）相互传播的宇宙学红移，α是宇宙学红移常数，即α=H₀/c=0.000236830508 /Mpc，为统一单位，将它换算成每米的单位就是α=0.000236830508 /（3.2616252182×10⁶×9.4605536×10¹⁵m）=7.67515295×10^-27/m。这就是由解析宇宙学创始人周坚于2009年12月22日建立的周坚万有引力定律(http://blog./?uid-9305-action-viewspace-itemid-35259)，它是从宇宙学红移的角度来描述万有引力性质的定律。

仔细观察周坚万有引力定律的数学表达式（2.2.9.1）不难发现，在宇宙学红移很小很小的情况下，也就是说,在非宇宙学尺度上，它可以演变为如下形式：

              （2.2.9.2）  

仔细观察这个（2.2.9.2）式的分母项不难发现，它的量纲是距离的平方，依据哈勃定律，这个z/α=cz/H₀正是哈勃定律所示的距离r，于是这个（2.2.9.2）式就可以演变为如下形式：

             （2.2.9.3）  

由此可见，用宇宙学红移表达的万有引力规律——周坚万有引力定律与牛顿万有引力定律其实是一回事，只不过近距离的万有引力完全可以用牛顿万有引力定律来描述而已，但在宇宙学尺度上的万有引力就不能再直接用牛顿万有引力定律了，而是周坚万有引力定律，这就是为什么观测到的星系自转曲线具有平直性特征的真正原因，详细论述请参阅1.4.5节的星系自转曲线对周坚红移定律的验证（http://blog./?uid-9305-action-viewspace-itemid-37924）。

由于周坚万有引力定律属于《宇宙力学》研究的范畴，在《解析宇宙学》中就不做进一步的应用介绍，这里只做验证宇宙学红移特征而附带提出而已。

这里附带提一下，在宇宙学红移趋向无穷大以后所带来的引力特征。

将周坚万有引力定律（2.2.9.1）进行因式分解，于是就有：

         （2.2.9.4）  

当宇宙学红移趋向无穷大的时候，万有引力并不像牛顿万有引力定律所描述的是无限长程力，而是趋向一个常数，具体表达形式如下：

      （2.2.9.5）  

由此可见，万有引力并不是无限长程力，而是有限长程力，这个有限的作用距离就是相对观测者所能观测到的宇宙学红移趋向无穷大的有限距离，这个有限距离是4222.4289859155Mpc（137.7198086257亿光年）。当两个天体之间的距离大于这个宇宙学红移趋向无穷大的有限距离后，在两个天体之间的万有引力就不复存在了，这就是为什么在无限的宇宙中人们始终看不到由德国天文学家西利格尔在1894年首先提出来的引力佯谬出现的真正原因。

至此，作为解析宇宙学创始人的作者确实不敢相信这是真的，但事实上这确确实实是真的，万有引力不是无限长程力，而是有限长程力，就这一点作者也真的不知道该如何让人们相信这个事实。