第494章 为何是均匀膨胀?致命质疑!宇宙膨
第494章 为何是均匀膨胀?致命质疑!宇宙膨胀超光速!全场震惊!
当哈勃分享完他的星系膨胀定律后,会场内安静的可怕。
所有人都被震撼的目瞪口呆。
因为这个成果的地位和重要性,估计能排在整个天文学史的前列了。
太骇然了!
此外,哈勃那敏锐的洞察力、大胆的想象力,深深折服了众人。
果然不愧是在布鲁斯门下学习过的天才,就是如此与众不同。
在一堆杂乱无章的数字中,找到真理存在的踪迹。
证明了广义相对论的第五预言,那是何等的惊世骇俗!
爱丁顿一双锐利的眼睛,仿佛要刺破苍穹。
他紧紧地盯着膨胀定律,内心忍不住感动。
在他眼里,这个公式简洁优美,就像雪莱和拜伦的诗歌一样。
对于他这样的大佬而言,仅仅是看了一眼,那种心有灵犀的直觉,就让他相信。
错不了!
绝对错不了!
这就是宇宙膨胀的见证!
沙普利和柯蒂斯二人脸色动容。
他们的身体微微抖动,内心波澜起伏。
二人不敢想象,要是当初在世纪大辩论上,哈勃提前公布了这个结果。
那该会引起什么样的轰动!
恐怕他们二人只能沦为绿叶了。
余青松的脸上露出狂热的表情。
他的内心疯狂呐喊:
“这才是真正的天文学研究啊!”
“天文学从来就不是单纯的看星星,而是找寻天体背后的推动力。”
在哈勃的理论面前,天文占卜和测吉凶显得异常可笑。
如果真的比较,前者才是真正的卜星系运动之神秘,测宇宙膨胀之命理!
这一刻,会场内所有人都有着不同的强烈感受。
不过,一个全新的理论要想被承认,必须经受住考验。
虽然爱丁顿等一些人的直觉认为哈勃是对的,但是这还不够。
今天在场的,可谓是集齐了全世界所有的顶级天文学家。
任何瑕疵都逃脱不了他们的眼睛。
众人目光所聚之处,哈勃傲然凌立。
他知道,接下来会有一场硬仗等着自己。
但他毫不畏惧。
“你们一起上吧,我哈勃何惧!”
这时,奥古斯托也不敢强调只能问三个问题了。
他连忙悄悄走到李奇维、海耳等人身旁,小声交谈之后,接着又返回台上。
“各位,哈勃博士的理论,实在太震撼人心了。”
“我想大家一定有非常多的问题想要问。”
“所以,我刚刚和布鲁斯教授、海耳教授等人商议了下。”
“最后一位分享者是布鲁斯教授,他自愿从他的演讲时间中挤出15分钟留给哈勃。”
“布鲁斯教授说他的内容很简单,大家不会有问题的。”
场上顿时爆发出一阵会心的笑声。
“所以接下来,请各位把握机会。”
“让我一起见证宇宙膨胀理论的诞生!”
哗!
压力使人成长。
哈勃的惊世成果,让会议规则不得不稍微改动。
奥古斯托竟然还燃了起来,颇有几分专业主持人的风采了。
这时,所有人都开始摩拳擦掌。
因为哈勃的膨胀公式有问题,很有问题!
斯里弗第一个被哈勃选中。
从今天过后,他在天文学界的名气恐怕也能提升不少了。
毕竟他是哈勃背后的男人。
他在星系红移理论的成果,激发了哈勃的灵感。
斯里弗笑着说道:
“哈勃博士,我有个问题,可能比较蠢哈。”
“希望你不会介意。”
哈勃微微一笑,说道:
“斯里弗先生,您太谦虚了,请问。”
斯里弗心中苦涩,在这种场合被叫先生,原因很明显。
他既不是博士,也不是教授,所以只能被称呼为sir了。
在大佬云集的情况下,这种感觉有点尴尬。
不过,他还是沉稳地问道:
“哈勃博士,我不是很理解。”
“为什么离地球越远的星系,退行速度越快,就代表宇宙在均匀膨胀呢?”
“您能稍微详细地解释下吗?”
“我们这些本科生的数学都不太好。”
斯里弗的幽默成功化解了尴尬,引起了场上一片笑声。
这个时代,天文学专业读到博士还是很少见的。
甚至很大一部分天文学家,根本就没有受过专业教育,都是自己在家建个天文台,就开始研究天文学了。
所以,大家并不会互相嫌弃学历。
哈勃闻言,也露出笑容,他说道:
“抱歉,我刚刚担心时间问题,所以没有细说。”
“这里涉及到我自己定义的一个单位。”
“宇宙膨胀速度和我们通常说的物体的运动速度不是一回事。”
“这是两个完全不同的概念。”
“举个形象的例子。”
“如图所示:”
“现在有一根1.5米长的绳子,在1秒内,我把它拉长到了1.8米,增量就是0.3米。”
“如果我把1.5米长的绳子,均匀地看成三段,那么每段长0.5米,那么每段的增量都是0.1米。”
“好了,现在我将1米的绳子在1秒内被拉长的距离,作为绳子的膨胀速度。”
“那么1米绳子被拉长的距离就是0.1+0.1=0.2米。”
“所以,该绳子的膨胀速度就是0.2(米/秒)/米。”
“这应该好理解吧。”
斯里弗点了点头,哈勃讲的非常通俗易懂。
“这个定义,其实就是我在天文学上的定义。”
“宇宙的膨胀速度就是:1百万秒差距(326万光年的长度)在1秒内被拉长的增量距离。”
“有了这个定义后,我们就好理解均匀膨胀了。”
“现在再回到这个绳子。”
“我们现在假设绳子是被均匀拉长(膨胀)。”
“绳子的左端是中心,向右不断被延伸。”
“那么你会发现,绳子上任何一点离开左端中心的速度,都与它离开中心的距离成正比。”
“比如距离中心0.5米处,我用三角符号标记的,他的增量是0.1米。”
“按照v=hd计算,0.5米处的拉长速度就是0.2x0.5=0.1米/秒。”
“比如距离中心1米处,我用正方形符号标记的,他的增量就是0.2米。”
“按照v=hd计算,1米处的拉长速度就是0.2x1=0.2米/秒。”
“这就是膨胀公式的体现。”
“所以,这个公式就代表了宇宙正在均匀膨胀。”
“膨胀速度就是公式中的常数h。”
“以上,就是我的解释。”
哗!
斯里弗听的恍然大悟。
哈勃一边讲解,一边还配上演示图画。
在场的都是天文学领域的精英和大佬。
以他们的智商,要是这都听不懂,那也就不可能坐在这里了。
说白了,就是空间膨胀这个概念理解起来需要绕一圈。
它不像物体的运动速度那么直观。
如果公式是对的,那么哈勃的结论没有错。
宇宙就是在膨胀,而且是均匀膨胀。
哈勃意气风发地看着众人。
为了今天的会议,他已经准备的太久了。
而且付出了常人难以想象的努力和汗水。
星系因为离得很远,它们的光源非常暗淡。
所以,星系远不如银河系内的那些恒星好辨认。
为了拍到清晰的星系光谱,必须保持长达几个小时的的曝光和跟踪准确性。
因此,哈勃不得不用自己的肩膀,顶起2.5米口径的镜筒,保持着拍摄方向始终聚焦观察的星系。
这种感觉极其酸爽。
威尔逊山天文台的同事们,都戏称哈勃为“冻僵的猴子”。
他成夜地待在5楼的观测室内,守护着望远镜,“脸被灯光照的像个丑八怪”。
由此可见,哈勃那严谨的科学态度和顽强的科学精神。
这才是他能成为一代宗师的根本原因。
此刻,功夫不负有心人。
哈勃终于可以站在天文学至高的殿堂之上,挑战天下英雄!
当真配得上一句:
威尔逊山寒风吹,斗转星移少年归!
然而就在这时,第二位提问者出现了。
他正是戴森爵士!
老头子没有那么多寒暄,但是语出惊人,震撼全场。
他问道:
“哈勃博士,我刚刚用你的公式计算,发现了一个惊人的事实。”
“当一个天体与地球的距离超过150亿光年后,那么它的退行速度就会超过光速。”
“这岂不是违背了狭义相对论的原理。”
“物体的运动速度怎么可能会超过光速?”
轰!
全场骇然!
众人都忘记了这点。
膨胀公式是线性的,线性就意味着可以无限迭加。
而距离正好是一个可以迭加的物理量。
按照哈勃的公式,遥远天体的退行速度竟然超过了光速。
这实在太不可思议了!
一时间,场内响起了热烈的讨论声。
哪怕是海耳,也语塞了。
他知道,老对手戴森的问题非常刁钻,但也是个非常好的问题。
如果哈勃是对的,那么广义相对论就是对的,同时,狭义相对论也就是对的。
但是若狭义相对论是对的,那么物体的运动速度,就不可能超过光速,所以哈勃就是错的。
这是一个矛盾的过程。
戴森的问题,直接击中了哈勃膨胀定律的要害。
众人无不敬佩。
“果然姜还是老的辣!”
哈勃也动容了,没有了刚才回答斯里弗的淡定从容。
他之前太激动了,以至于都没有考虑过这点。
要知道,在今天之前,天文学家们心中的最大尺度还只是银河系。
但银河系也不过区区20多万光年的直径。
它和m31星云的距离也只是在百万光年的级别。
正常人都只会认为宇宙的范围,大概就是在几千万光年的水平。
撑死了到一亿光年。
这已经是个不敢想象的庞大数字了。
如此大的宇宙,足以包容一切。
但是现在,戴森爵士开口就是150亿光年的距离。
这个尺度,已经没有人可以在大脑中模拟图景了。
它太远了!
但是如果代入膨胀公式中计算,确实会得出天体的速度已经超过了光速。
哈勃虽然极力让自己镇静下来,但是心脏却在扑通扑通地跳。
他知道,现在是最关键的时刻。
要是解释不了戴森的问题,那么他的理论就会宣告失败。
这是他无论如何也不能接受的结局。
他的梦破碎了!
于是,他强行解释道:
“戴森爵士,我是这样理解的。”
“或许我们的宇宙,有一个明确的界限。”
“150亿光年的范围,实在太庞大了,宇宙不可能有那么大。”
“所以,你说的那种情况是不存在的。”
“也许可以通过光速,来反向推算出宇宙的大小。”
哈勃说完,头上浸出了一丝冷汗。
不少人听完他的答案后,都默默点头,这个回答好像有那么一丝道理。
但是戴森爵士却不买账。
他笑着说道:
“呵呵,哈勃博士,这可不符合你的真实水平哦。”
“在今天之前,我们还都以为宇宙只有几十万光年的大小。”
“但是你推翻了这个观点,证明了宇宙岛理论。”
“宇宙比我们想象的还要大的多。”
“既然如此,你怎么知道它不会超过几百亿光年的直径呢。”
“也许只是你的膨胀公式需要修正而已。”
一番话说的哈勃哑口无言,无力反驳。
是啊,他可是证明宇宙岛的男人。
现在怎么又开始限制宇宙的大小了。
气魄呢?
胸襟呢?
而且戴森的逻辑也很正确。
如果宇宙真的那么大,说明膨胀定律就错了。
换言之,戴森和哈勃是水火不容的关系。
二者必有一人错了!
这就是场上所有人的共识。
爱丁顿眉头紧锁,他很想帮助哈勃,但是恩师戴森的质疑,确实太致命了。
他也想不出来理由。
哪怕是沙普利,此刻也站在了哈勃这一边。
但是面对超光速的问题,他也只能干瞪眼。
旁边的海耳,气的差点想把戴森这个老家伙拎出去。
“你丫问就问,阴阳怪气啥呢?”
此刻,哈勃陷入了有史以来最紧张的时刻。
他的大脑疯狂运转,却又一片空白。
全场所有人都在注视着他。
这种压力简直难以想象,普通人早都崩溃了。
海耳无比的心疼,他很想站起来,大声吼道:
“爱信不信!”
当然,在今天这个超高端的学术场合下,一切都要以理服人。
还是只能靠哈勃自己。
因为海耳也解释不了戴森的疑惑。
他是有心无力啊。
在这千钧一发之际,仿佛有一道思维雷霆,闪烁在哈勃的心中。
他鬼使神差、灵光一闪地望向了台下的某个身影。
“布鲁斯教授。”
突然,一道天籁响在哈勃的耳边。
而在众人听来,却仿佛是来自九天之上的冰冷无情的大帝法旨!
“哈勃没有错。”
“膨胀定律和狭义相对论不矛盾。”
轰!
语动乾坤!
(本章完)