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twxz

木虫 (正式写手)

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专业: 宇宙学

[交流] 【交流】新牛顿宇宙----前言

新牛顿宇宙
(有学者认为，话题名取‘为牛顿宇宙翻案’不妥，所以将‘为牛顿宇宙翻案’更名为‘新牛顿宇宙’)
戏说缘起
春节前国家天文台举行离退休人员团拜会，遇到几位我给他们用电子邮件发过我的‘博客’文章的老同事，有的避而不谈这个话题，有的主动提到看过我的‘博客’文章，但没有给我发收条。有位老同事则给我提了如下意见：‘希望你能正面讨论你自己的宇宙学模型，不要只质疑别人对标准宇宙学模型的理解和宣传，以免人家下不来台。你退休了，没有任何压力，可以自由探索你想探索的任何科学问题，可也要理解那些还没有退休人员和其他有关人员所面临的各种压力’。我想他的建议很有道理，因此我想根据他的建议改变一下讨论问题的方式。可是实际上，我对宇宙学的看法就是认为牛顿宇宙是正确的，没有什么需要我自己建立的特殊的宇宙学模型。只是觉得主张大爆炸宇宙学的学者认为，由于广义相对论的诞生，牛顿宇宙过时了的这个看法冤枉了牛顿的宇宙观。因此我想就把正面讨论我的宇宙学模型取名‘新牛顿宇宙’。另外，为了避免不必要的误会，能够多听听不同观点的意见，在讨论中，除了公开发表的不同观点的意见，（包括博客中的文章），其它私下讨论的意见，不在文章中引用。
前言
恩格斯曾指出：‘牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学’。我认为这应当是科学的现代宇宙学的开始。但是主张大爆炸宇宙学的学者认为，只有在爱因斯坦1915年提出了引力的一般理论，即广义相对论，1918年把宇宙作为广义相对论的应用对象，这才开始用物理方法研究宇宙学。这样，只有承认'宇宙是从一次大爆炸中产生的‘标准宇宙学模型’理论才是真正的，科学的现代宇宙学。他们的理论根据是：爱因斯坦广义相对论的时空观和牛顿经典力学的时空观是不相容的。因此，如果爱因斯坦广义相对论的时空观是正确的，则牛顿经典力学的时空观就是错误的。因此牛顿宇宙就是错误的。
我认为问题没有这么简单。爱因斯坦广义相对论认为，引力场的存在会使时间-空间组成的四维时空发生变化。但是，北京大学俞允强教授在他的“广义相对论引论”一书中已经论述和证明，在实际宇宙环境中，在绝大部分区域，四维时空是平坦的。爱因斯坦广义相对论的引力方程可以回归牛顿引力方程。因此，在宇宙尺度上，爱因斯坦广义相对论和牛顿经典力学是相容的。因此我认为，从牛顿发现了万有引力定律而创立了科学的天文学以后，已经开始了用物理方法研究宇宙学。爱因斯坦广义相对论在微观物理研究中所取得的成功不能简单地用来否定牛顿的宇宙观。
要说明牛顿宇宙的正确性，为牛顿宇宙翻案，我们还要解决许多理论问题和观测结果的解释问题。例如，如何理解爱因斯坦的宇宙学方程和Friedmann方程，如何理解宇宙学常数和宇宙学原理，如何理解‘惯性系疑难’问题，如何理解哈勃定律，如何理解宇宙微波背景辐射等等一系列问题。原来我发表的一系列的‘博客文章’主要停留在对‘标准宇宙学模型’理论各种观点的质疑上面，对自己认为正确的宇宙学模型应当是什么样子没有系统正面讨论过。现在我想根据我对牛顿宇宙的看法，对各种各样认为 ‘牛顿宇宙过时了’的批评观点加以讨论，说明牛顿宇宙观是正确的。为了方便以后补充修改，我打算以章节排序。这里发表的是我希望讨论的初稿，因此无法预先给出总目录，我想现在先把我已经想到的写下来，以后根据天文界同行和网友的批评意见随时再进行补充修改。我希望最后能形成一本小册子，至少可以供自己自娱自乐，打发退休后大量的休闲时光。衷心希望广大天文界同行和网友批评指正。如果不方便直接用实名的方式提出不同意见的，可以用匿名的[游客]身份提出各种不同意见，我同样非常地欢迎。谢谢！

参考文献
1．陈学雷无限时空－－谈谈宇宙学的科普和一些常见的误解（2）
地址：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=36989
2．俞允强广义相对论引论/北京大学物理丛书北京大学出版社2004年出版
3．俞允强物理宇宙学讲义/北京大学物理丛书北京大学出版社2002年出版
4．俞允强热大爆炸宇宙学/北京大学物理丛书北京大学出版社 2001年出版

[ Last edited by twxz on 2010-2-19 at 17:04 ]

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