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光速不变假设的反例——星系红移
肖 军
【摘要】本文根据麦克斯韦电磁理论证得光速与光源运动速度有关，并由此得到非惯性运动场源辐射电磁波的波长恒大于惯性运动场源辐射电磁波的波长。这是目前能够说明星系红移，又能维护速度红移普遍有效的唯一理论。
关键词 光速 波长 红移 非惯性运动
美国著名天文学家哈勃根据星系普遍存在红移现象，曾于1929年指出星系红移与退行速度成正比，并由此得出整个宇宙处在不断的膨胀之中，这一结论曾被看作是一个伟大的成就。然而，类星体的发现动摇了哈勃的速度红移理论。人们发现，同一类星体有不相同的红移谱线，这明显与速度红移理论相矛盾，因为同一个类星体不可能以几种不同速度远离我们而去。另外，有些类星体的红移量相当大，用哈勃红移理论解释，这些类星体应处在极遥远的地方，且有几乎趋近光速的退行速度。这说明星系红移是不能完全用多普勒效应来解释，必然还有另外因素影响波长的红移，但到目前为止，还没有人提出可令人信服的物理机制对星系红移现象作出圆满说明，星系红移现象已向整个物理学提出严峻的挑战。这种挑战与光速不变假设有直接关系，依据麦克斯韦场方程组我们已经证明光速与光源运动速度有关，并利用其关系式成功地解释了迈克尔逊---莫雷干涉实验零结果和天体超光速视分离运动等一系列实验事实。对于星系普遍存在的红移现象，也可由其得到科学解释。
由（3）式易解得，惯性运动场源辐射电磁波的波动函数为
依据波动方程协变性假设，在文2中已经证得
可得到满足（8）式的波长表达式是
由（8）式我们可以验证，旧经典理论给出的波长表达式
和爱因斯坦给出的波长表达式
都是（9）式在特殊情形时的结果。（9）式仅适用于场源做惯性运动情形，尽管它比（11）式又前进了一步，但它也不能用于解释星系红移现象。
为了弄清星系红移的物理机制，我们不妨对场源做非惯性运动情形进行讨论。为此，需要把（2）式推广为
式中
此，若令
子的存在，才使我们在理论上能够解释星系红移。
理论上就能够得到波长向红端移动，而且不同波长的光波将有不同的红移值，波
也就是满足
此时运动光源沿任意方向（包括沿光源运动方向）辐射电磁波的波长都将向红端移动。利用这些结论不难解释太阳光谱中出现的与波长成正比的红移，以及天体出现的普遍红移现象，特别是用于解释不相符红移和反常红移。总之，只要放弃光速下变假设，导致星系红移的原因就完全可以归咎于
而不需要假设整个宇宙处于大爆炸阶段。大爆炸假设和光速不变假设一样，都是难以令人接受的错误假设，仅有观测证实同一星体发出不同波长光波的红移值均相等，我们才能够接受宇宙大爆炸假设。否则，不管宇宙大爆炸理论多么“迷人”，多么“动听”，多么“时髦”，终究要被时间所淘汰，要被事实所否定。
较多，其解目前还在探讨之中，希望广大读者也参与讨论，这是一个彼有研究价值的课题，在粒子物理方面可能有广阔的应用前景。
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