光、声，频率，红移、蓝移，的实际规律，及其重要的实际用途

1.太空中光频率，红移、蓝移，实际规律的得出

本博主 具体分析：太空中，各星体发射或反射的光子到达地球附近的观测点，都可在3位有效数字内近似地，被视为在均匀真空中运行，光子在均匀近似真空中3维空间的运动速度，c0，不变，其光频率随时间改变的规律应是始终一致的。

只要知道，星系发射光子的 某 频率红移量的数据，就能得到运动到观测系接收时，相应的，时间差，t或2星体间距离，x。

已知观测系接收到137(也有取3位有效数字近似值138)亿年前，即，t=137亿年时，某星系的某一光频率已知的红移量数据，z=22，而从该星系发射时，即，t=0时，当然是z=0。

即已知：t=0时，z=0；t0=137亿年时，z0=22。

t(以t=10亿年为单位，以13.7为1，从0到1)，z(以z=22为单位，以22为1，从0到1)，按它们变化规律的一致，对照相应各点作图，(粗估数据只能有3位有效数字)表明：

z(=1，22为1)：        0 .0023 .0722 .105 .169 .803 1

t(=10亿年，13.7为1 )：0 .073  .730  .803 .876 .993 1

作t~z图表明：它是双曲线的一支(理论分析也证明：z与t应是双曲线的一支)。

应有: (z0-z)( t0-t)=常数a,  选取其中如下3个点:

z(以z=1为单位，22为1)    ： .0 .105 1

t(以10亿年为单位，13.7为1)： .0 .803 1

按上式，定3个常数z0，t0，a，就解得公式(1)：

z=-2.97x10^(-2)-3.05x10^(-2)/(t-1.03)，(1)

由此，得到各星系光频率红移量z随时间t改变的规律，即可由任何发射或反射相应频率光的星体在近似均匀真空的太空测得的光频率红移量z光 确定其时空位置1线矢 时轴 坐标，ic0t光，中的，经历的时间t或2星体间距离，x，如图1：

    各种粒子各维位置矢量的时间轴与空间轴都构成，如下图，红移与蓝移交替的双曲线，的变化规律。

    图1：大图是波长L0的双曲线，小图是波长L0/2的双曲线，

    x=传播子传到观测点需时t，

    y=传播子传到观测点的红移量z，

当t趋于1时，z趋于无穷大 (见图1中大、小图第2象限) 。

从t=1到2，就转到第4象限，而z就从趋于负无穷大到趋于0。

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这正是各维时空矢量粒子与3维空间矢量粒子的根本差异：各维时空矢量粒子，在相应各力作用下，都有相应的能级差，跃迁于其间，就能辐射或吸收其相应的传播子，就有时空双曲线的几何特性，而3维空间矢量粒子，所作用的力都只是3维空间的力，没有不同的能级，不能辐射任何传播子，没有时空双曲线的几何特性，的根本原因。

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        新华网发展论坛2020年2月13日22时24分

2. 波长缩短，可以观测到较远的星体

由于，红移量z=(红移后的波长L-原发的波长L0)/ 原发的波长L0。

当z=1，即有：t=1、L=2L0。

可见，若观测原发的波长为L0/2，则：z从原波长红移到趋于极限的波长，经历的时间也=原有的1/2，(见图2中，大、小图第2象限)就完全能在可观测到的波长范围内，观测到：经历的时间是原波长红移到趋于极长的波长所经历的时间长一倍的星体发来的，处于第4象限紫移的光波。(见图1中，大、小图第4象限)

当传播子是光子，例如，从地球以波长L0观测，就只可观测到距观测点137亿光年的星体，若用波长=原测波长/2, ，其红移极限距观测点的距离=原有距离/2，就可能观测到距观测点的距离=2乘137亿光年的星体。

3. 光频率曲线上，颜色的分布

物体的颜色完全决定于光的特性，和人对光的视觉。

从对阳光用3棱镜，或天上云层小水珠，的分解而成，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，7色，也可只分解为红、黄、蓝，3色，表明：都是，人眼对由红到蓝，波长逐次减小的光，的相应感觉。

实际上，波长随颜色的变化是：如图1，双曲线，第2象限，的一支。

图,1. x由0到1，波长从L逐次减小到趋于0，

    y颜色由0逐次加深，从红逐次到趋于极蓝，0到负无穷大是红外，从蓝到紫，实际上，是从第2象限变换到第4象限的趋势，从上升到正无穷大到负无穷小上升区是紫外。

 大图： 折射率=n，小图：折射率=n/2。

人对光的视觉已感觉不到红外和紫外，波长的光。

在通常近似均匀的大气条件下，光速近似于真空中的光速，c0，在近似均匀的各种介质条件下，光速c=c0乘该介质的折射系数n，并有波长L=频率v乘光速c。

物体内各微观粒子，在各种时空力作用下，会发射某些频率的光子，人眼接收到这些光子，就感觉到相应颜色的光。

人眼接收到某物体发射的那些光子，若是：

如太阳一样的7色频谱分布，人眼感觉到的，就是阳光，主要分布于某种颜色区域的频谱，人眼感觉到的，就是该色光，没有人眼视觉范围内的光谱，就认为，该物体不发光。

其实，该物体还可能发射了人眼感觉不到的频谱范围内，的光和各种能量的静止质量不=0的粒子。

物体对光有：表面反射、吸收、透射，3部分。

表面各区域反射：各相应浅色的光谱，就呈相应的白色，不同波段的光，就呈相应深、浅，的从红到紫的各种颜色，各相应深色的光谱就呈相应的黑色。全不反射各色可见的光，就是无色。

4.对于通常大气中声频率，红移、蓝移，的实际规律及音阶的分布

类似的，对于物体发出的声波，传播子是声子，在近似均匀的大气中，声速也近似常量，随距 听测点距离（或相应经历的时间）的红移(由近到远)和紫移(由远到近)也有类似的规律，更可用例如，火车、汽车，等等可基本均速运动(还可调节速度)的工具，得到相应的规律。

类似地，物体各粒子在不同能级跃迁的振动，辐射声子，声子作用物体表面引起振动也发声，声也因不同频率，而如图1：

图1. x由0到1，波长从L逐次减小到趋于0，

y音阶由0逐次加深，从do逐次 到趋于ti，0到负无穷大是do外，从ti到高音do，实际上，是从第2象限变换到第4象限的趋势，从上升到正无穷大到负无穷小上升区是高音do外。

大图： 折射率=n，小图：折射率=n/2。

按双曲线第2象限变化的do、rai、mi、hua、suo、na、ti，7音阶，当然也可简化为do、hua、ti，3音阶，有些人调嗓子，就是用类似的3音阶，也有ti到高音do向第4象限转变的规律。

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      新华网发展论坛2020年2月14日20时39分

5. 所谓“哈勃定律”就是与此几何特性有关的错误，导致国际宇宙学的严重错误

国际流行的错误观点却，因为将观测到各星体发出或反射光波的红移量z随传送时间t变化的双曲线，第2象限初期或第4象限末期，近似于直线，错误地扩展到整个曲线，而得出各星体速度与距观测点距离成正比，的所谓“哈勃定律”，而得出错误的“宇宙膨胀论”，进而，发展为“大爆炸宇宙论”，就臆想，在那根本不存在的条件下，会有，反中子、反原子及由其构成的各种反物质，而多方设法寻找，就当然不可能找到。

进而，又因观测到距观测点137亿光年，到了z趋于第2象限极值，而错误地认为，是所谓“宇宙大爆炸”时，传播来的，又因其远超按所谓“哈勃定律”推算的结果，而错误地认为是“宇宙加速膨胀”，进而更错误地推论出，有反引力的所谓“暗能量”。

都必须彻底纠正！

6. 2张重要照片的合理解释

第1张：

2012年9月25日美国宇航局发布哈勃太空望远镜拍摄10年的照片，名为eXtreme Deep Field，即XDF,宣称:

所有这些图像都向我们展示了宇宙的开始。图像显示的星系可以追溯到大约1320亿年前，而宇宙估计有137亿年的历史。

哈勃通过在持续23天的曝光中聚集微弱光线来实现这一壮举。

     “宇宙估计有137亿年的历史”，这与“国际流行观点”，通常按《最初3分钟》认为的，“宇宙是在一次‘大爆炸’开始，由宇宙当时的所有最基本的粒子，从极高温逐渐降温，而逐次形成”，的论点一致。
    但是，既然宇宙是在137亿年前的一次“大爆炸”开始， “图像显示的星系”怎么又“可以追溯到大约1320亿年前”呢？！

   第2张：

1990年2月14日，又有“旅行者1号”航天探测器拍摄了这张著名的照片。

此时的探测距离地球60亿公里，却宣称：“地球看起来就像照片中的一个点或一个像素。”

 根据什么？认为：地球看起来就像“这彩色光谱照片’”中的“哪一个点或一个像素”呢？！

其实，这些问题，只要，也只有，正确地，“按视角和星体大小测定星体距离”，和“按星体传来光谱的红移量，及其与星体距离的关系”，就都能确切解决，例如：

  第1张，“按视角和星体大小测定星体距离”，“图像显示的各星系”就可以追溯到“大约1320亿年前”！ “按星体传来光谱的红移量随距离变化的初始阶段近似直线”，而错误地扩展用于“实为双曲线第2象限的整支”，在137亿光年处，趋于极值，并且连续不断地从第2象限变换到第4象限的,变换规律(实际上，第1张中，相同颜色的星体，可以是相差多个137亿光年处的各星体！)，而在137亿光年处，趋于第2象限的极大值，就被国际流行观点误认为：“宇宙估计有137亿年的历史”！

  第2张，“按视角和星体大小测定星体距离”，探测点距离地球为60亿公里，因“该位置处于光谱的红移量随距离变化双曲线第2象限初始近似直线的阶段”，各不同颜色的星体就只能是距观测点唯一的距离，就“当然可以”按光谱的红移量随距离近似直线，“确定”地球的光色在这彩色光谱照片中的“那”一个点或一个像素！

这些事例都具体、确切地证实了，本文根据：光子在近似真空中、声子在近似均匀的大气中，传送速度近似常数，条件下，得到的，频率相对改变量随传送时间或传送距离的变化都是双曲线，第2象限那支与第4象限那支，连续交替变换，的规律，的正确性。

http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1218593.html 

      新华网论坛2020年2月15日10时18分

7. 对如下一篇质疑哈勃常数文章的註解“说明：哈勃常数差异的原因”

9%的哈勃常数差异，时间相差10亿年!我们对宇宙的认识错了吗?

    奇星坊2019-07-11(红字是本博主所给的註解)

    在天文学中，很少有参数能像哈勃常数那样会让天文学家感到不安。事实上，自从哈勃常数提出90年来，天文学家一直在争论这个常数的数值，而且理由很充分。

    上个世纪20年代末，天文学家埃德温·哈勃研究宇宙中的星系光谱时发现，除了少数邻近星系之外，其他星系的退行速度(v)(实际上，是由星系光谱的红移量确定)与距离(D)成正比(其实，星系光谱的红移量随距离的变化是双曲线第2象限与第4象限，连续不断交替的曲线，只是在第2象限初始阶段和第4象限末尾阶段，才近似直线，与距离(D)成正比)，其比例常数后来被称为哈勃常数(H0)，这个定律就是著名的哈勃定律:v=H0·D。哈勃常数能够告诉天文学家很多重要的宇宙学信息，包括宇宙的膨胀率和年龄(由于把星系光谱的红移量随距离的变化只是在第2象限初始阶段近似直线，与距离(D)成正比的结果错误地用于全部区域，就造成有关错误)。

   如果天文学家能够非常精确地测量这个常数，这样就离解决一些重大天文谜团又近了一步(但是，由于把星系光谱的红移量随距离变化的局部近似扩展用于全部而造成错误)。但有一个问题很关键，天文学家无法精确测量出哈勃常数，不同方法的测量结果并不一致(正是，由于把星系光谱的红移量随距离变化的局部近似扩展用于全部而造成错误的结果)。

    在2019年，由约翰霍普金斯大学的天文学家Adam Riess主导的SH0ES合作项目(超新星H0状态方程)对哈勃常数进行了迄今为止最精确的测量。不过，他们的测量数值比天文学界普遍接受的要高出9%(不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离变化的局部近似，必然的差别)。

    9%的差异不太可能是因而纯粹的统计错误所致，因为这种概率只有只有十万分之一。由此就引发了一个问题:到底谁是对的? (不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离变化的局部近似，必然的差别，都是正确的)。

    根据哈勃定律，哈勃常数的倒数表示最初星系的退行时间。因此，宇宙的年龄与哈勃常数的倒数呈正相关(只是在星系光谱的红移量随距离的变化第2象限初始阶段近似成立)。因此，如果哈勃常数偏高9%，它所预测的宇宙年龄将会年轻大约10亿年。

    事实上，关于哈勃常数的分歧历来就有。当哈勃在1929年发表他对宇宙膨胀(只是星系光谱的红移量随距离的变化的双曲线在第2象限初始阶段近似直线，与距离(D)成正比，并非宇宙膨胀)的测量时，他对膨胀部分的测量是正确的。然而，哈勃预测的膨胀速度(只是哈勃常数，并非膨胀速度)是目前普遍接受的7倍(不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离变化的局部近似，必然的差别，都是正确的)。近一个世纪过去了，围绕哈勃常数的争论还在继续。

    近年来，天文学家对哈勃常数的测量精度比以往有了更大的提升，不确定性可以小到1%到2%。但随着测量方法的改进，过去无关紧要的细微差异变得显著起来。

     目前，天文学家普遍接受的哈勃常数为67.4(千米/秒)/百万秒差距，这意味着距离地球1000万秒差距(3260万光年)的星系正以674千米/秒的速度(只是哈勃常数，并非远离速度)远离我们。然而，SH0ES团队报告的数值为74.03(千米/秒)/百万秒差距(不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离变化的局部近似，必然的差别，都是正确的)。这种差异足以让许多天文学家怀疑，我们对宇宙的了解是否正如我们想象中的那样好(只是，由于把局部近似扩展用于全部而造成错误的结果)。

两个不同的数值是通过不同的方法测量出来的。第一种方法是利用普朗克卫星测量宇宙微波背景辐射，这会告诉天文学家宇宙在大爆炸(没有“宇宙大爆炸”)后38万年(应是距今138亿年前38万年)的膨胀速度(只是哈勃常数，并非膨胀速度)。由此，天文学家能够预测宇宙在130亿年后的今天应该会以多快的速度膨胀(这是，由于把星系光谱的红移量随距离的变化局部近似扩展用于全部而造成错误的结果)。

    另一方面，SH0ES团队观测更年轻的天体，比如亮度不断变化的变星和超新星。首先，天文学家计算出这些天体的距离。然后，再利用多普勒频移计算出这些天体的运动速度(只是哈勃常数，并非膨胀速度)。结合天体的距离和速度(与速度无关)，就能够测量出哈勃常数。

    原则上，这两种不同的方法应该会得到相同的哈勃常数(不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离的变化局部近似，必然的差别，都是正确的)。事实上，天文学家并没有如常所愿。SH0ES团队认为，这种差异是因为从宇宙微波背景辐射中预测哈勃常数的宇宙模型存在轻微缺陷。宇宙的膨胀速率并非均匀的，在过去上百亿年里发生了一些变化(只是，不同长度、不同区段，星系光谱的红移量随距离的变化局部近似，必然的差别，根本没有宇宙的膨胀，也与速率无关)。

    解决这种差异的一种方法是收集更多的度量数据进行比较，这是天文学家目前正在努力的方向。天文学家组成了一个名为H0LiCOW的合作团队，他们研究来自遥远类星体的光在巨大星系团周围的弯曲，以第三种方法测量哈勃常数。

    结果表明，H0LiCOW团队得到的答案和SH0ES团队一样。需要注意的是，这两种方法彼此没有任何关系，所以测量结果可能是比较可靠的。(但是，如果不纠正把星系光谱的红移量随距离的变化局部近似扩展用于全部而造成的错误，就仍然不能解决有关的矛盾问题)

    此外，LIGO和VIRGO团队正试图用另一种方法测量哈勃常数——引力波(根本没有引力波，LIGO和VIRGO团队所宣称测得的既不是引力波也不是2个黑洞或黑洞与中子星合并必然产生`的大量频率并经显著红移的光波)。引力波团队的早期测量结果约为70(千米/秒)/百万秒差距，这正好处于SH0ES和普朗克估计值之间。不过，引力波方法的测量值具有更大的不确定性(本身就是错误的怎能解决有关的矛盾问题)。

    因此，究竟谁对谁错还有待观察。但在一些天文学家看来，另一个问题是，这种差异是否只是人类的错误。不管怎样，整个宇宙历史上9%的差异并不能说明天文学家对宇宙的基本理解是错误的，只是还存在一些问题(这是，由于把星系光谱的红移量随距离变化的局部近似扩展用于全部而造成错误的结果)。

根据已观测接收到137亿年前 传送来的某一已知光频率的红移量数据，求得，其红移量随其传送时间或距离是双曲线第2象限的一支，只是在时间较短的一段才近似于直线,而扩展为整个红移量变化规律为所谓“哈勃定律”(都普勒效应也是其频率相对改变量与其传送时间是双曲线的一支，只是在时间较短的一段才近似于直线。),就具体、确切地表明：

  仅按一小段观测推论得出的所谓“宇宙膨胀”就已经是错误的，更以观测到远处星体传来的红移量显著大于所谓“哈勃定律”推算的数值，而更加错误地认为：所谓“宇宙加速膨胀”，乃至更加错误地推论得出宇宙远处的膨胀速度“都远远超过了光速”，并由此推断：所谓“反引力的’暗能量 ’”就更是错误的。

8. 对《自然》发表两篇辩论文章的正确解决

北京时间4月30日凌晨，《自然》发表两篇辩论文章：中国科学院国家天文台刘继峰团队发现的“最大恒星级黑洞质量达到70倍太阳质量”是否正确？

2019年11月28日，《自然》发布国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队依托郭守敬望远镜（LAMOST），重点监测开普勒望远镜扫描过的一个天区，追踪其中的双星系统。

他们创新性地使用了“径向速度法”来寻找静默的黑洞。当天体靠近或远离观测方向，它的光谱会发生有规律的蓝移（频率变高）或红移（频率变低），就像救护车加速驶近时鸣笛声调变高，加速远离时声调又变低。

他们偶然发现有一颗光谱为B型的恒星很惹眼，恒星的特征吸收线随时间摆动，但同时又有一条近乎静止，且和B型星 反相位运行的氢发射线。

这说明，它在绕着一个看不见的东西转动，而且那个天体质量很大，两者差异悬殊，导致恒星快速旋转，而看不见的家伙转动幅度很小。

根据刘继峰团队的计算，B型星 质量约为8倍太阳，按比例计算，看不见的天体质量高达70倍太阳质量，只能是黑洞了。

因而认为：在LB-1系统中发现一颗大约70倍太阳质量的黑洞。

从以上推演过程，我们发现要得出“70倍太阳质量”这个重磅结论，有两个关键前提：

1、那个“看不见的家伙”的氢发射线只是几乎静止，并非真的静止不动。它需要以非常轻微的幅度左右摆动，在图像上形成类似于酒瓶的形状。不然的话，按摆动比例计算它的质量会超出天际，难以解释。

2、看得见的B型星 的质量真的有8倍太阳。按比例计算，B型星质量越大，“看不见的家伙”质量也就越大。

氢发射线真的轻微摆动了吗？

尽管在论文发表之时，地球上最先进的光学望远精，包括位于夏威夷的10米凯克望远镜和位于西班牙的10.4米GTC望远镜也都跟进确认过，但此后，国际上质疑的声音依然不断。

去年12月9日，美国加州大学伯克利分校研究生埃尔·巴德里（El-Badry）在预印本网站上传一篇未经同行评议的文章，认为那条氢发射线的轻微摆动是由B型星 周围大气吸收造成的，其实是完全静止的。这条氢发射线的来源因此不可能是一个黑洞。

1月10日，德国-纽伦堡大学和波茨坦大学的天文学家团队则在《天文学与天体物理学》上发文称，这个天体可能根本不是黑洞，而是大质量中子星，甚至普通恒星。

他们的破论点主要在前提2上。一些化学元素迹象表明，看得见的B型星可能已经被剥离外壳，质量只剩下了1.1倍太阳质量。以此计算，看不见的家伙只有2-3倍太阳质量。

这次，比利时鲁汶大学萨那团队的评论文章以“续议事项”的形式发表。他们的主要观点与巴德里相似，即氢发射线的轻微摆动是由B型星 的吸收部造成的。

他们认为，从目前数据来看，B型星 的质量下限为4倍太阳质量，如果是两颗4倍太阳质量的恒星形成双星系统，且转速够快的话，那另一个恒星可能会探测不到。

回复：最新观测和分析依然达到65倍太阳质量

其实，本博主早有博文指明：

2个星体各自质量中心的距离设为：r(2)[1线矢]=r1[1基矢]+r2[2基矢]，有：r(2)^2=r1^2+r2^2，满足：(r1/r(2))^2+(r2/r(2))^2=1,

令：r1/r(2)=x/a，r2/r(2)=y/b，即表明是2者绕质心椭圆运动：(x/a)^2+(y/b)^2=1， a为长轴，b为短轴，2粒子(星体)分别处于x轴2端时，即可由质量中心的关系式得到：其长轴/短轴=其粒子(星体)的，小质量/大质量。

即可按此，由此1粒子(星体)运动椭圆长轴a/短轴b，确定2粒子(星体)的，小质量/大质量。

看来，争论各方，对此，也都无异意。

关键在于：由B型星 和另1粒子，各自摆动，使所发的氢发射线的蓝移（频率变高）和红移（频率变低）决定长轴a/短轴b，的不同意见。

其实，争论各方，都是按，哈勃定律，由哈勃常数、B型星 和另1粒子，各自的，蓝移量（频率变高）和红移量（频率变低）确定长轴a/短轴b，

而且，因为按哈勃常数，图像上左右摆动应是比较平缓的，都不能正确解释，图像上左右摆动形成类似于酒瓶的形状。

因而，各有不同意见：

有的认为：LB-1黑洞的质量远没有这么大，甚至根本不是黑洞，而是一颗中子星或恒星

有的认为：那条氢发射线的轻微摆动是由B型星 周围大气吸收造成的，其实是完全静止的。

有的认为：那条氢发射线的轻微摆动是由B型星 周围大气吸收造成的，其实是完全静止的。

然而，按本博主得到的公式(1),并对此问题给出如下相应的图2，

图2：

x=星体的光传到观测点需时t，或2星体间距离，

y=星体的光传到观测点的红移量z，当t从0趋于1时，z从0趋于无穷大，(见图2，第2象限)；

而蓝移的相应曲线应是反对称的，(见图2，第1象限)，形成所谓“类似酒瓶形状”。

只是在x或t，从0开始的初始段近似于缓慢上升的直线，如图3：z改为：由“退行速度”表达，单位见图所註。

图3

由此看来，按，哈勃定律，由哈勃常数、B型星 和另1粒子，各自的，蓝移量（频率变高）和红移量（频率变低）确定长轴a/短轴b，必然会，夸大了长轴a/短轴b，即使考虑到折射率的修正，也不会有显著的改善。

只有按B型星 和另1粒子，各自的，蓝移量（频率变高）和红移量（频率变低）按公式(1)，确定长轴a/短轴b，就能，也才能，得到正确的结果。