勒红蓝移和引力红移覆盖了。后来天文界还确认了宇宙膨胀至今仍在加速,可能是由暗能量所造成的斥力所引起的,因为加速很小,也与此刻的议题无关,我就不说它了。大家只需记住,我们所处的是一个温和膨胀的宇宙。”他重复了一遍,“请记住这四个字:温和膨胀。”
大家点点头。他接着说:
“在哈勃公式中,红移量与星体距离的正比关系中有一个比例常数,即哈勃常数,目前公认比较准确的数值是七十五,即两个距离百万秒差距,也就是三百二十六万光年的星体,其相互退行速度为七十五千米每秒。如果换算成空间在一维尺度上的年膨胀率,则大致为千亿分之七点六七。由这个膨胀速率倒推,并考虑到相对论效应,可计算出宇宙诞生于一百三十七亿年前的一场大爆炸。”他扭头看看后排的人,“这些知识大家都不陌生吧?”
大家都点头。贺老说:“你提到了引力红移和多普勒红蓝移,请再解释一下。”
“噢,那我补充几句。光谱红移有三种。第一种,由引力的相对论效应引起的红移称为引力红移,它的数值很小。第二种,因星体自身在空间运动所导致的红移或蓝移,称为多普勒红蓝移,它与星体相对地球的视向速度有关。可以用一个直观的说法,多普勒红蓝移是因为光源拖着光线后退或前行,把波长拉长或压缩了;第三种,即我刚才说的因空间膨胀而导致的红移,称为宇宙学红移,此时星体相对它所处的本域空间并无运动,但相对于远空间有运动。所以直观地说,是空间本身的膨胀把光的波长撑大了。这些知识大家都能理解吧?”
听众再次点头。
“但九天前,我们忽然接到楚马二人的邮件,通报了一个惊人的发现:所有距离在三十五光年之内的近地恒星,其光谱在扣除原有红蓝移值之后都新增了大小不等的蓝移,构成了一个明显以太阳系为中心的异常区域。有异常的恒星包括距我们八点七光年的天狼星、十一点四光年的南河三、十六光年的牛郎星、二十六点五光年的织女星,还有很多民众不大熟悉的暗星。其中,牛郎星即天鹰座α星的蓝移增量最大。由于各星体蓝移增量的普遍性和一致性——都是指向太阳——可以断定,这不是缘于单个星体的视向速度的随机变化,而是由于整片空间的收缩。但收缩空间肯定又是局部的,因为到了牛郎星之外蓝移值逐渐减小,显然只是受本区域收缩的波及,到三十五光年的北河三和三十六点七光年的大角星就测不到蓝移了。”他略为停顿,“如果确如我们的推测,蓝移是由该局域空间的收缩引起,并假定收缩率均匀,那么在收缩区域内,它的大小应该与距离成正比。这与牛郎星之内的观测值基本符合。”
宇航专家张明先问:“既然这些蓝移是空间收缩所引起,那就应该属于你刚才说的‘宇宙学’的蓝移,对不对?”
“是的,从本质上说是的。我一直谨慎地没用这个名称,是怕引起误解,因为真正的宇宙学红移涵括整个宇宙,而我刚才说的蓝移只发生在很小的局域空间。所以更准确的说法应该是‘局域空间收缩而导致的光谱蓝移’。”
张明先点点头。詹翔继续说:“我刚才说过,蓝移最大值是在牛郎星,在光谱五千埃处的蓝移达到零点一五埃。根据下述公式——”
他在投影屏幕上打出公式:
V=C△λ/λ1
[1]
“根据这个公式计算得出,牛郎星新增了一个朝向地球的九点二一千米每秒的速度。你们也许觉得这个数字不大,但如果拿它与宇宙学红移相比就非常惊人。按哈勃公式计算的牛郎星的红移速度仅零点零零零四千米每秒,只是上述速度的两万五千分之一!所以,”他加重了语气,“这是一场暴烈的、可怕的局域空间塌陷,可以称之为暴缩。”
会场里极度安静。
“很难向大家描绘这幅图景是什么样子,我只能用一个二维的比喻。”他在屏幕上打出一个缓缓膨胀的气球,“假如这个气球的球面是一个二维宇宙,气球在三维的维度中缓慢膨胀,二维球面也随之膨胀。但忽然伸来一只巨手扣住一片球面并向内挤压,”屏幕上,二维之外伸来的五个手指紧紧扣住一块气球的球面,五个手指向内收紧,“那就是我刚才说的图景了。这片惊人的塌陷太匪夷所思,但这九天来,国家天文台、紫金山天文台全都予以证实,稍后还有世界各地的二百四十家天文台,全都如此。”
徐一凡插话道:“我补充一点。宇宙的各种观测数据中,唯有星体视向速度的数据是最可靠的,不存在误差。所以,对这次的局域收缩大家不必怀疑。”
在大家的震惊中,詹翔继续说:“单是已经有的塌缩还不算太可怕,可怕的是其收缩率还是匀加速的。楚马两位对此已经观测了五年,据他们的资料,牛郎星的蓝移值每年提高约零点零一埃,对应的蓝移速度值每年增加零点五八千米每秒,这个数值是不是也很小?但它其实相当大,是按哈勃常数所算出的牛郎星红移速度的一千倍!请大家注意,这个零点五八千米每秒的速度只是牛郎星每年新增的!对这个增速,各天文台无法立即复核,但我仔细复核过楚马二位的观测纪录,相信它是可靠的。从这些数据反算过去,可以得知,空间暴缩大致是自三十至三十二年前开始的。”
“这个局域空间塌陷,或者说暴缩,可能是什么原因引起的?”贺老问。
詹翔苦笑了一下,“毫无头绪啊。我们为此考虑了各种最疯狂的假说,但毫无头绪。最可能的原因是太阳附近突然出现了一个巨型黑洞,正把三十五光年以内的星体和空间拉向中心,造成局部塌陷。但这个假设肯定说不通。首先,如果有这个黑洞,那么越接近黑洞的天体,其塌陷速度就应该越大,但据观测数据,这片局域空间的收缩率大致是均匀的。再者,这么大的黑洞应该有强烈的吸积效应,有强烈的X射线暴,甚至有可以感受到的重力异常。但实际上什么都没有,太阳系附近一直风平浪静。还有,上面说的蓝移增量都是以标准太阳[2]
为基点算出来的,而太阳绕银河系中心有一个相当高的巡行速度,达二