“红移”与宇宙大爆炸

最后一篇文章介绍了激光的形成。这种激光和大爆炸有什么关系？让我们慢慢听。首先，我们应该记住激光形成这一事实所提供的重要概念——电磁波在工作中的频率和相位可以在外界条件的作用下发生变化，而电磁波的频率是不固定的。

大爆炸理论有两个来源。一个是物理学的常识，多普勒效应。一个是观察到的事实，宇宙星光频率的变化——所谓的红移。

多普勒效应:当一列火车驶向观察者时，它的声音频率增加；离开时，它的声音频率会降低。类似地，当一束光向观察者移动时，其光波频率增加(蓝移)；离开观察者，它的光波频率降低(红移)。

根据多普勒效应理论，所有天体都离开了观测者，宇宙中所有天体都离地球越来越远，表明宇宙正在以地球为中心向外膨胀。另一方面，它表明所有天体越早离地球越近(太阳系)，所以所有天体都聚集在一起，甚至在很久以前的一个点(奇点)。由此可以推断，所有宇宙物体的形成都源于奇点的爆炸——大爆炸。大爆炸理论讲述了宇宙的故事，这当然很受欢迎。

地球人无法解释盐是如何溶解在水中的，但他们可以谈论宇宙中所有天体的起源，这确实值得庆祝。

事实上，在上述大爆炸推理中没有逻辑错误。然而，也有超出大爆炸理论的推理:地球周围的所有天体都远离地球，所以大爆炸的中心在地球上，太阳系位于宇宙的奇点。要知道宇宙中有数以亿计的天体，起点实际上是从地球开始的，而如此小概率的出现实在是太神奇了。

观察表明，天体越远，它们的红移就越大。也就是说，距离越远的天体，它们飞得越快，它们离得越近越慢，离得越远越快。这条法律也有点神奇。更令人惊讶的是它的速度非常快。根据红移计算，许多遥远的天体正以高于光速的速度飞走。根据常识和宇宙当前的温度，爆炸后，天体应该减速。遥远的天体如何飞得越来越快，驱动能量在哪里？似乎大爆炸理论的许多细节都很难理解。

大爆炸的基础——“红移”必须基于电磁波(光波)的频率保持不变的前提。如果光波的频率在传播的年份下降，光波的频率将在运行的年份衰减并自行红移。那么，大爆炸的推理就不存在了，起源于大爆炸的宇宙只是一种虚幻的想象。

自从200年前现代科学建立以来，在激光发明之前，人们一直相信电磁波(光波)的频率永远不会改变。因为光速太快，它能在十分之几秒内到达地球上的任何地方，而且人们很难发现电磁波频率的变化。阳光从太阳到达地球只需要八分钟。除了微弱的星光，人们无法观察到早期发射的电磁波，他们认为电磁波的频率不会改变。

我们无法测量电磁波的频率变化。当我们讨论物理时，我们可以从其他物理波中得到启示。例如，声波，最强的声音是雷声，而附近的雷声正在爆炸，声音清脆，频率极高。远处雷声隆隆，低频很强。雷声和听者之间的距离和多普勒效应没有变化，这表明声波的频率在长距离传播过程中逐渐降低。在长距离精确水波实验中，水波也是如此，在远端的波幅降低，波长变长，频率变慢。这些现象应该给我们启示:电磁波的频率将在长期的传播过程中衰减。

激光形成的过程给我们提供了一个重要的概念——电磁波的频率可以在外部条件下改变。只有电磁波频率高，衰减慢。例如，频率高的原子钟在200年内有1秒钟的误差。在我们的一生中，我们永远不会看到原子钟慢1秒。因此，我们能假设时钟永远不会改变吗？不要。一亿年来原子钟的累计误差可以达到50万秒。谁能保证电磁波在宇宙物体中的长期传播将保持1亿年不变？

观察发现，天体越远，红移越大。这种现象实在令人费解。大自然如何以地球为中心来安排宇宙中所有其他天体的运动:保持与地球的距离不变；离地球越远，它离开地球的速度就越高。远至120亿光年的天体以超光速飞离地球。

较远的天体有“红移”，这表明所谓的红移不是多普勒效应，而是星光频率的衰减，表明电磁波频率的衰减与传播距离成正比。光波在宇宙天体之间传播的时间越长，频率衰减就越自然。天体物理学观测到的频率衰减不是红移，没有多普勒效应，也没有天体偏离。

大爆炸理论的创始人从孤立、静态和形而上学的角度看待电磁波。他认为电磁波在长期传播中的衰减是红移，因此想象天体会飞走。因此，他发现了宇宙的起源，引发了科学界前所未有的大爆炸。

激光的形成显示了电磁波频率的可塑性。当人们意识到光波的频率可以衰减后，他们可以做电磁波衰减实验。使用普通灯可能很困难。他们可以利用激光频率的单一特性进行精确的电磁波衰减实验，还可以利用光学频率衰减进行天体测距，促进天体物理学的进步。