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光谱红移是否属于电磁波的能量耗散?

已有 5289 次阅读 2008-5-31 23:15 |个人分类:认识论

光谱红移是否属于电磁波的能量耗散?

 

对于机械波,由于阻尼的存在,机械波的频率会随之减小,波长增大。当阻尼不大时,机械波的振动周期为T=2π/ω=2π/(ω02-β2)1/2 (其中,ω0振动系统的固有角频率,β系统阻尼系数)。阻尼引起的能量耗散会导致机械波振动波长的增大,电磁波是否也具有这一特性?

众所周知,多普勒效应是指波源以us的速度远离时,观测者接受到的频率比波源频率低:Δυ/υ=-us/u (其中u为波的运动速度)。即便基于相对论,多普勒效应也与二者之间的距离无关。

以上二者都是波的固有特性。

我们知道,哈勃测得星系光谱红移量Δυ与它们到地球的距离r成正比,但是,我们很难理解为什么光谱的这一红移现象就简单地用多普勒效应进行解释,并演绎成宇宙在膨胀,并且加速膨胀,既而作为宇宙大爆炸的依据呢?还称这一宇宙学为科学?

事实上,红移量与光谱经过距离成正比是一种积累(积分)效应,是“时间和空间”上长途跋涉的结果,与热力学所关注的电磁波的能量耗散效应随传播距离的增大而增大的规律相一致。

需要强调的是,电磁波的频率与电磁波具有的能量成比例,红移意味着电磁波的频率降低,能量减少,那么失去的能量去了哪里呢?光谱红移是否属于电磁波的能量耗散?是否与热力学第二定律有关?

事实上,不论是引力红移,还是多普勒红移,都存在这样的问题。

 

 



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