宇宙學原理基礎(chǔ)上的光譜頻移特性研究.pdf

1、宇宙學原理是大尺度空間均勻性和各向同性的一個基本假設(shè)，它是現(xiàn)代宇宙學的基礎(chǔ)。從這一假設(shè)出發(fā)得到的R-W時空度規(guī)和由此建立的標準宇宙學模型深化了人們對宇宙宏觀時空結(jié)構(gòu)的認識。然而標準宇宙學模型在取得極大成功的同時，也存在著諸多疑難問題。這些問題的解決將促進當代物理學和宇宙學的發(fā)展，對宇宙時空特性的研究具有很重要的理論價值。本文先以物質(zhì)均勻分布空間中光量子自由傳播過程為研究對象，討論了光量子波長的變化特性，給出了光量子自由傳播空間距離與光譜

2、紅移之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上直接推導出了哈勃紅移公式。再進一步從宇宙學原理、光速不變原理出發(fā)，提出了物質(zhì)均勻分布條件下觀察者同時接收的光信號集合(對事件集合)的概念，在該信號集合的基礎(chǔ)上建立觀察者的四維時空參考系，并給出了空間尺度因子的數(shù)學形式、四維時空度規(guī)表達式，同時給出了該四維時空參考系中質(zhì)點的一般運動形式。研究結(jié)果表明，在宇宙物質(zhì)均勻分布條件下，自由傳播光子能量相對衰減率為常數(shù)，光量子自由傳播空間距離有限，空間尺度因子時間變化規(guī)律