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两种宇宙学模型的延时新分析

2017-08-23 14:22:25   作者:黄洵   来源:科学智慧火花   标签:

两种宇宙学模型的延时新分析, 当代研究宇宙红移Z>0,星系上物理事件延时分析,1是标准宇宙学的延时方程,2是新宇宙学的新引力宇宙度规延时方程;文(1)已介绍了方程的应用。其他宇宙学模型没有延时分析。教材及新

  当代研究宇宙红移Z>0,星系上物理事件延时分析,1是标准宇宙学的延时方程,2是新宇宙学的新引力宇宙度规延时方程;文(1)已介绍了方程的应用。其他宇宙学模型没有延时分析。教材及新文献对星系上物理事件观测时间没有规划说明,天文学家仍然以自己的主观及据天气状况观测星系上物理事件。如开放的超新星目录[1]上的观测时间,不分红移大小,他们也不考虑标准宇宙学的延时应用于观测超新星亊件,观测时间间隔从1至20多天,若有其他原因可隔1个多月以上。现在有延时方程,可以具体应用红移Z>0星系上物理事件观测时间规划,可以节省宝贵的经费,延长精密仪器使用与维修,也延长天文学家宝贵生命等。下面新分析应用延时方程。

    两个宇宙学星系上物理亊件延时红移因子的分析。地球上观测星系上物理事件标准宇宙学延时因子:(参阅文(1))

    Δtb=1+Z;                                                                  (1)

地球上观测星系上物理事件新宇宙学延时因子:

   Δtn=eZ/2。                                                                  (2)

方程(1)在平面直角坐标系中(Z≥0)第1象限,起点(0,1),斜率为1的直线.方程(2)同一起点,但是一条曲线,当0≤Z≤2.513时,直线段(1)在曲线段(2)的上方,即Δtb≥Δtn;当Z>2.513时,射线(1)在曲线段(2)的下方,Δtb<Δtn,并且随红移的增加,射线(1)在曲线段(2)间距趋于无限.将方程(1)减(2)得新方程,

  y=1+Z-eZ/2,                                                                 (3)

方程(3)的极大值是Z=2ln2≈1.386294,(因y?=-eZ/2/4<0),即0≤Z≤2.513闭区间內,直线段(1)在曲线段(2)的最大间距(纵轴间距)约(即(3)式的值)0.386294。物理意义是0≤Z≤2.513闭区间內ΔtB延时倍数比Δtn最大多约0.386294倍。读者画简图方程(1)(2)可了解。

标准宇宙学的R-W度规导出星系上物理事件延时(参阅文(1)说明)

 △τb=△t/(1+z),                                                                (4)

新引力宇宙度规导出星系上物理事件延时,

 △τn=△t·exp(-z/2)。                                                            (5)

表[1]网上超新星SN14657,Z=6.47953,实测天数(MJD21-MJD1)=85.95d(天)(这个天数在网上下面图直查才能计算出),地球观测处实际21次才方程(5)计算出3.37d。用方程(4)计算出11.49d(图没有复制)。新宇宙学延时(2)计算出,这超新星上1d物理事件时间,对应地球的25.5277d才能观测到;标准宇宙学(1)延时对应地球的7.47953d观测到。

·图1是表[1]SN1998dm,Z=0.006541截图,可以清楚了解这颗Ⅰa超新星的视星等光变曲线。起始到最后倒2次共约47次94.32d,供分析较全面。SN 14657视星等绘不出图1的效果,也不知这超新星的视星等光变曲线处于图1哪个阶段。方程(5)计算94.01d。用方程(4)计算出93.71d。同上节计算,SN1998dm上1d物理事件时间,新宇宙学延时对应地球的1.003276d,标准宇宙学延时对应地球的1.006541d。

图2是表[1]SN1000+0216,Z=3.8993截图总观测658d,SLSN-II?超新星,中间缺少181d,约55次,缺少最亮的观测数据,大致了解视星等光变曲线。方程(5)计算出93.65d。用方程(4)计算出134.30d。SN1000+0216上1d物理事件时间,新宇宙学延时对应地球的7.0623d,标准宇宙学延时对应地球的4.8993d。

表[1]SNLS-05D3hh,Z=0.766(没有再截图),Ⅰa超新星,总观测72.86d,方程(5)计算出49.68d。方程(4)计算出42.26d。这超新星上1d,新宇宙学延时对应地球的1.46668d,标准宇宙学延时对应地球的1.766d。

以上例子几万个,列4个例子,已可以比较两个宇宙学延时。可知SN1998dm,SNLS-05D3hh,符合0≤Z≤2.513,Δtb<Δtn;△τb>△τn。SN14657,SN1000+0216,符合Z>2.513,Δtb>Δtn,△τb<△τn。表[1]中全部数据符合上面两种情况。

中国古代神话,天上1d地上百年或千年。现在可以计算地球处百年测出对应红移多大值处的1d的物理亊件时间,方程(5)计算Z=2ln36500≈21.01,由方程(1)离地球r≈199.9999998亿光年为半径球面处,据文(2)光锥距离得,以光速传递信息要20×109×21.01≈4.202×1011yr(年)。反之地球处的1d,Z≈21.01处百年对应。若不是测量红移Z>0处的亊件时间,地球与Z>0处的时间无关。

方程(2)(5)由文(1)中Z>2.513的超新星爆炸延时验证知,与实际符合,虽然0≤Z≤2.513时,

Δtb<Δtn;△τb>△τn。可以选定0<Z<2.513任2个超新星爆炸事件初始发生时,同时用方程(1)(2)计算超新星爆炸事件的1d间隔观测出图1、2;再选取Z>2.513的2个超新星爆炸事件初始发生时,同法观测可以判别方程(1)(2),哪个宇宙学延时更符合实测效果,达到节省经费,使天文观测有时间规划,不再盲目,延长天文学家宝贵的科研生命力等,好处很多。真实可用!

 

图1.表[1]SN1998dm,Z=0.006541截图,图中最后1次测除去,起始到最后倒2次共约47次94.32d,可以比较清楚了解这颗Ⅰa超新星的视星等光变曲线。https://sne.space/sne/SN1998dm/

图2.表[1]SN1000+0216,Z=3.8993截图总观测658d,中间缺少181d,约55次,缺少最亮的观测数据,大致了解视星等光变曲线。https://sne.space/sne/SN1000+0216/  

文(1)黄洵 新引力宇宙度规与观测数椐部分验证http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=40475 

文(2)黄洵 经典距离与光锥距离的应用分析http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=38375               

参考文献

[1] 开放的超新星目录 The Open Supernova Catalog(https://sne.space/)2016年6月网上开放。

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