可见物质具有的质量场会使宇宙时空产生弯曲,地球质量场使地表处的时空产生的弯曲曲率半径约为0.49光年。
宇宙是广义相对论时空,严格遵从广义相对论引力场方程严格解。
剔除可见物质后的宇宙时空可以用以下两个极坐标函数关系方程来描述
ρ(r)=C²/(8πGr²)——(1)
r=-tc——(2)
其中
ρ(r)——真空质量密度函数
t——极坐标r上的长度单位刻度
r——被观察点至宇宙中心距离(取值范围0-R,R宇宙视界半径)
G——引力常量
C——光速
1.以该时空作为参照系,在r≠0的位置为坐标原点建立三维直角坐标系,三根直角坐标轴同时具有时间与空间属性,且三根直角坐标轴在向远离三维直角坐标原点方向分别延伸有限时空后将垂直交汇于r=0点。
则:
r=0处称为裸奇点,并呈现为宇宙视界。
2.在该时空内,在观察者视线方向上两点时空之间,光线传播将会产生红移,红移值与距离关系方程如下:
Z=ln[R/(R-D)]
其中
Z——天体红移值
R——宇宙视界半径
D——被观测天体距观测者距离(适用范围大于本超星系直径,小于R)
仔细观察红移距离关系方程的数学函数会发现:红移值是两点之间时空弯曲曲率自然对数差。即如天体之间加速退行是两个不同等势面上的引力势差的力学呈现一样。力学呈现与光学呈现同源同理,均是宇宙广义相对论时空特性的呈现。
宇宙时空是永恒不变的,永远变化的是宇宙时空内的可见物质。
宇宙中心作为宇宙时空内的唯一裸奇点,呈现宇宙视界。在吞噬星系物质的同时,发出辐射及射线。高能电磁辐射在经过宇宙红移后成为微波背景辐射,超高能宇宙射线在衰变后产生源源不断的新物质。新的物质在远离宇宙中心/视界的等势面上聚集并开始坠落,新的星系逐渐诞生,越靠近宇宙中心/视界的星系越古老。不同等势面上的星系之间在引力势差作用下加速退行,产生宇宙学红移及宇宙空洞。 |