现代物理学基础的思考之九大爆炸理论的思考.docx

现代物理学基础的思考之九大爆炸理论的思考.docx

《现代物理学基础的思考之九大爆炸理论的思考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代物理学基础的思考之九大爆炸理论的思考.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

现代物理学基础的思考之九大爆炸理论的思考

现代物理学基础的思考之九——---大爆炸理论的思考

目录

第一章大爆炸理论

1、经典力学框架下的宇宙观

2、宇宙背景辐射

3、哈勃定律的提出

4、大爆炸理论简介

5、大爆炸理论的实验根据

6、大爆炸理论的经典力学基础

7、大爆炸理论的广义相对论基础

8、大爆炸理论与现代物理学基本原理之间的矛盾

9、相对性原理和宇宙学原理的疑难

10、大爆炸理论与广义相对论的矛盾

11、大爆炸理论的天文学困难

12、局爆宇宙学及其实验证据

13、局爆宇宙学的困难

14、宇宙自然选择学说简介

第二章宇宙无限论

1、宇宙论中时间箭头的争论

2、量子力学与热力学中的随机性

3、光度佯谬及其解释

4、引力佯谬及其解决

5、宇宙无限论的实验基础

6、宇宙无限论的理论基础

第一章大爆炸理论

1、经典力学框架下的宇宙观

遂古之初，谁传道之？

上下未形，何由考之？

圜则九重，孰营度之？

翰维焉系？

天极焉加？

八柱何当？

东南何亏？

九天之际，安放何属？

隅隈多有，谁知其数？

天何所沓？

十二焉分？

日月安属？

列星安陈？

----屈原，《天问》

物理学家弗里敦说过：

“所有的物理学定律最终都是从宇宙中获取信息的，从牛顿定律到量子力学的所有原理都可以用同一种方法推导出来.”

亚里士多德认为时间既是事物运动的尺度也是事物静止的尺度，实质上已得出了时间是物质持续性的量度，时间既不是运动，又不能脱离运动，它依赖于物质的运动而客观存在着.时间是无限的，即时间在量上是无限的，又是无限可分的.宇宙既不生成，也不可能消灭，是单一的和永恒的，它的整个时期既无开端也无终结，在自身包含着无限的时间.【1】

16世纪前，人们只能凭肉眼看到六、七千颗星体.1539年哥白尼提出日心说，人类对宇宙的认识进了一大步.波兰天文学家哥白尼（NicholasCopernicus，1473-1543）1536年写成《天体运行论》，1543年公开出版.认为太阳是宇宙中心，而地球只是一颗普通的行星，这样恒星的东升西落，行星的打圆圈的视运动都能解释了.他对宇宙分成若干天层；太阳静止于中心，挨着是水星天、金星天、带月亮的地球天、火星天、木星天、土星天和恒星天等.地球不是宇宙的中心而是围绕太阳运行的普通行星,其自身又以地轴为中心自转.哥白尼的日心说推翻了统治天文学1000多年的地心体系（即地球是宇宙中心的学说），引起了全世界的轩然大波，人们不得不重新审视自身在宇宙中所扮演的角色.在此之后，天文学上的发现不断地突破人们所建构的关于宇宙中心的知识体系，地球不是中心，太阳也并非就是，银河系也不是，随着爱因斯坦广义相对论的提出，人们才认识到宇宙根本没有中心.

17世纪，天文望远镜问世、开普勒三定律和牛顿万有引力定律的建立，标志人类进入掌握行星层次天体运动规律的阶段，为进入工业社会奠定了必要的科学基础.开普勒在弟谷观察的资料基础上，于１６０９年发表了《新天文学》一书，叙述了行星运动的两条定律.第一条定律提出所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆的一个焦点上.第二条定律指出每一颗行星的向径在相同时间里扫过的面积相等.后来又在《宇宙谐和论》中补充了第三定律，行星绕太阳公转的恒星周期平方和行星轨道半长径的立方成正比.为牛顿发现万有引力定律铺平了道路.牛顿从苹果落地事实启示联想到一个人站在山崖上，把一块石头轻轻地放开，石头会直落到地面，如果他用力把石头抛向远处，石头就会向前跑一段再成一个弧形落到地上.如果他用力更大，落下更远.若力足够大时，这就不会再落到地面上，而围绕地球公转起来.地球没有引力，该石头就会朝着他抛出的方向照直飞去.引力就像一头拿在小孩手中，一头拴着小石头的绳子一样，从小孩手中牵引着小石头转圈.这样只要证明地球对月球的吸引力确实就是月球绕地球运行所需的向心力.经过十几年的努力，终于找到计算引力的公式，后来跟力学三定律一起发表于《自然哲学的数学原理》一书中.牛顿提出：

物体的每个分子吸引其它分子，这个引力强度与其质量成正比和被吸引的分子之间的距离平方成反比.但牛顿无法解释星体为何一开始就作如此运动.因此，就把上帝作为第一推动者.天体为什么会按哥白尼体系运动，笛卡尔曾提出过以太旋涡理论.后来为康德与拉普拉斯吸收了牛顿引力理论构成旋涡星云演变说.1900年美国的钱伯林提出星子说，认为有一颗恒星运行到太阳附近，在太阳的正面和背面掀起两股巨大的潮，从太阳喷出的物质逐渐汇合成围绕太阳的气盘，并逐渐凝聚成行星和卫星.1916年英国金斯提出“潮汐说”，认为一恒星接近太阳，从太阳表面引出潮汐隆出物，这雪茄烟形长条逐渐脱离太阳并形成行星.杰弗里认为恒星与太阳相撞，撞出物形成行星系.1944年苏联施密特认为太阳通过暗星云时俘获物质，形成绕太阳旋转的星云盘，逐渐形成行星和卫星.同年德国魏扎克认为绕太阳旋转的气体尘埃盘中出现规则排列的旋涡，在次级旋涡中形成行星.

稳恒态宇学认为宇宙在时间和空间上都是无限的.它主张宇宙从未有过开始，或者更确切地说，宇宙乃是处于连续的创造过程之中.当宇宙膨胀之时，总密度减少，但密度存在一个下限值，宇宙不会在密度低于此值的情况下存在.当宇宙接近这个下限值时，便会创造出更多的物质来使密度再度升高.因此当宇宙不断地膨胀时，新的物质便连续地在星体中创造出来以填补空隙.新形成的物质就是构成星系的氢.每个新星系团将随着宇宙的不断膨胀而逐渐衰老以致死亡，但又形成新的星系团.新星系形成，老星系死亡，但宇宙的总密度不变.并且总是存在有各种不同年龄的星系.因此，宇宙在任何时期检验都是一样的.尽管个别星系团有所变化，但总体图象是始终如一的.

牛顿在《自然哲学之数学原理》的“总释”里还写道：

“六个行星在围绕太阳的同心圆上转动,转动方向相同,而且几乎在同一个平面上;鉴于慧星的行程沿着极为扁平的轨道跨越整个天空的所有部分,不能设想单纯力学原因就能导致如此多的规则运动:

因为它们以这种运动轻易的穿越了各行星的轨道,而且速度极大;在远日点,它们运动最慢,滯留时间最长,相互距离也最远,因而相互吸引造成的干涉也最小.这个最动人的太阳、行星和慧星体系，只能来自一个全能全智的上帝的设计和统治.如果恒星都是其他类似体系的中心，那么这些体系也必定完全从属于上帝的统治”.牛顿的原文中仅有：

“...我用重力解释了天体运行和海洋的潮汐，但我还不能指出重力自身的原因...”.中世纪文艺复兴以来,生气勃勃的新兴科学,以哥白尼为开端的日心说,向教会写了宣战书!

以牛顿自己也表示：

“我不知重力自身的原因...上帝设计一切和统治一切”这段话为终结，向教会高悬免战牌！

牛顿的星体引力场理论清楚地给出了万有引力定律:

在星体时空中,给出了物体由与星体间引力相互作用产生的运动规律.爱因斯坦广义相对论也是星体的引力场理论，核心是:

星球告诉周围时-空如何弯曲;时空告诉其中的物体如何运动.由于后者考虑了时空参考系的相对性原理,从而比前者更苻合天文观测的实际结果.这两个引力场理论,对质点在星体引力场中运动的几何轨迹,都给出了很好的描述，并且后者由于满足时空相对性原理而更准确些.

参考文献：

【1】《物理》第31卷第2期117页.

2、宇宙背景辐射（cosmicbackgroundradiation）

定义：

来自无明显分立源天区的各向同性电磁辐射.在不同波段，辐射有不同的起源，并可具有非宇宙学起源.

所属学科：

天文学（一级学科）；星系和宇宙（二级学科）

百科名片:

宇宙微波背景辐射（又称3K背景辐射）是一种充满整个宇宙的电磁辐射.特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同.频率属于微波范围.宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年.大爆炸宇宙学说认为，当宇宙发生大爆炸时，开始时宇宙的温度是极高的，之后慢慢降温，刚到现在约150亿年后大约还残留着3K左右的热辐射. 

 概念:

宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射，也称为微波背景辐射.二十世纪六十年代初，美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的号角式接收天线系统.1964年，他们用它测量银晕气体射电强度.为了降低噪音，他们甚至清除了天线上的鸟粪，但依然有消除不掉的背景噪声.他们认为，这些来自宇宙的波长为7.35厘米的微波噪声相当于3.5K.1965年，他们又订正为3K，并将这一发现公诸于世，为此获1978年诺贝尔物理学奖金.

 特征：

微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱，在0.3厘米－75厘米波段，可以在地面上直接测到；在大于100厘米的射电波段，银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射，因而不能直接测到；在小于0.3厘米波段，由于地球大气辐射的干扰，要依靠气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测到.从0.054厘米直到数十厘米波段内的测量表明，背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射，习惯称为3K背景辐射.黑体谱现象表明，微波背景辐射是极大的时空范围内的事件.因为只有通过辐射与物质之间的相互作用，才能形成黑体谱.由于现今宇宙空间的物质密度极低，辐射与物质的相互作用极小，所以，我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前.微波背景辐射应具有比遥远星系和射电源所能提供的更为古老的信息.微波背景辐射的另一特征是具有极高度的各向同性.这有两方面的含义：

首先是小尺度上的各向同性.在小到几十弧分的范围内，辐射强度的起伏小于0.2－0.3％；其次是大尺度上的各向同性.沿天球各个不同方向，辐射强度的涨落小于0.3％.各向同性说明，在各个不同方向上，在各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互的联系.

 起因：

1964年，美国贝尔电话实验室的两位工程师彭齐亚斯（Penzias， A. A .）和威耳逊 （Wilson，R . W .）为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的接收天线系统.他们安装了一架卫星通讯用的喇叭形天线.这架天线有很强的方向性，即喇叭口对向天空中某方向时，地面及空中其它方向电磁波干扰都很微小.为了检验这台天线的低噪声性能，他们避开噪声源而将天线指向天空进行测量，在波长7.35厘米处所作的测量已经表明，无论天线指向什么天区，总会接收到一定的微波噪声.这种噪声相当显著，并且与方向无关.他们日复一日，月复一月地进行测量，结果都是一样.它既没有周日变化，也没有季节变化.与地球的自转和公转运动也没有明显关系.起先，他们怀疑这种噪声来自天线系统本身.1965年初，他们又对天线进行了彻底检查.他们拆卸了天线的喉部，发现有个鸽子窝，他们又把鸽子窝清除掉.虽然做了种种努力，仍无法把噪声降下来.从而排除了这种噪声来自天线系统本身的可能性.就是说，这种噪声应当是来自空间的一种辐射.这种辐射相当于绝对温度在2.5－4.5K之间的黑体辐射，通常称之为3K宇宙微波背景辐射.由于天顶方向和地平方向的大气厚度明显不同，彭齐亚斯和威尔逊测得的这种辐射与方向无关，排除了地球大气层起源的可能性.由于银河系物质分布不均匀，因而也排除了银河系起源的可能性.微波背景辐射只可能来自广阔的宇宙.更精确地说，微波背景辐射是高度各向同性的温度约为2.7K的黑体辐射，这是一种充满宇宙各处的均匀辐射.彭齐亚斯和威尔逊在进行这项重要工作时，只是为了测试他们的天线的性能.作为工程师，在完成这项工作后以《在4080兆赫上额外天线温度的测量》为标题在《天体物理杂志》上发表他们的结果，意思是说，他们在频率4080兆赫（即波长7.35厘米）处对天线噪声测得的有效温度比预期值高2.5－4.5度.1965年他们又将其修正为3K，并将这一发现公布，为此获得了1978年的诺贝尔物理学奖.宇宙微波背景辐射是无处不在的3K热（黑体）辐射， 因其峰值在微波区而得名.那问题就来了，这个背景辐射只是一个3K的低温热辐射而已，而我们周围可是有一层厚厚的大气，温度在300K左右.根据黑体辐射公式，大气的热辐射在微波区要比3K的背景辐射强得多，我们怎么可能观测得到这个背景辐射呢?

 哪里才是解释的关键呢?

因为地球大气的辐射95％以上的能量集中在3～120微米内，只要测量远大于120微米波长的辐射，可以认为不受大气辐射的影响.但波长大于1米，会受到银河系高频辐射的影响.从那以后，已经有许多人对微波背景辐射作了详细的研究，在相当宽的波长范围内得到了支持黑体辐射谱的结果.也证明了高度各向同性.1989年11月宇宙背景探索卫星（COBE）升空，获得了丰富的数据，证明实测的微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱，观测数据与黑体辐射理论曲线的符合情况极好，卫星同时证明，这种辐射具有高度各向同性.1965年初，彭齐斯和威尔逊与狄克小组进行了互访，最后共同确认这个相当于3K的宇宙背景辐射就是“原始火球”的残余辐射.这是对大爆炸理论的强有力支持，从此，大爆炸理论又获得了新生.这一发现终于被狄克、皮伯斯、劳尔和威金森等人作为宇宙大爆炸理论的证据.也就是说，宇宙大爆炸后约200亿年的今天，在宇宙间还残留着3K左右的辐射.

1948年,美国科学家阿尔弗（RalphAlpher）和赫尔曼（RobertHerman）预言，宇宙大爆炸产生的残系辐射，由于宇宙的膨胀和冷却，如今它所具有的温度约为绝对零度以上5开，或者说5K（绝对零度等于摄氏零下273度，即-273℃）.但是他们的预言并未引起人们的普遍重视.

 发展：

但是多年以后，即1965年，美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程师阿尔诺·彭齐亚斯（ArnoPenzias）和罗伯特·威尔逊（RobertWilson）却十分意外地发现了这种宇宙辐射场，当时他们正在为跟踪一颗卫星而校准一具很灵敏的无线电天线.与此同时，在附近的普林斯顿大学，由罗伯特·迪克（RobertDicke）领导的一个科学家小组已独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器以供搜索大爆炸的残留辐射.他们听说了贝尔实验室这台接收器中存在着无法阐明的噪声，并立即将它解释为源自大爆炸的残余辐射.它相当于在电磁波谱的微波部分波长为7．35厘米的某种无线电波信号；如果假设它是热辐射，那么它所具有的能量就相应于2.7K的温度--这与阿尔弗和赫尔曼富于灵感的估计非常接近.它被称为"宇宙微波背景辐射".宇宙微波背景辐射的存在，给大爆炸理论以有力的支持.恩格斯说“只有证明了由辐射而散失到空间的能量可以汇聚起来并重新参与活动，才能彻底证明唯物论成立.”据2010年11月25日出版的《科技日报》记者常丽君报道，2010年11月23日美国物理学家组织网公布，在宇宙微波背景辐射中发现了一种圆环结构；科学家解释说，发现宇宙微波背景辐射中存在圆环结构并不是对大爆炸理论的否定，而是支持可能存在多次大爆炸.这是英国牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯和亚美尼亚埃里温物理研究院的瓦赫·古萨德扬最近的发现.

3、哈勃定律的提出

1929年哈勃在《美国国家科学院会议文集》上发表了"河外星云的距离与视向速度之间的关系"，在该文中，哈勃根据有关旋涡星云距离的定量数据，提出著名的哈勃定律：

V=DH，其中V就是星云的视向速度，D是星云的距离，H是哈勃常数.这是一个简明的线性关系，而且天文观测的数据又吻合得极好，很快大家都接受哈勃的想法.

4、BigBangCosmology的简介

20世纪最重要的宇宙学理论有5个：

1.大爆炸模型理论；2.恒稳态模型理论；3.准恒稳态模型理论；4.马赫原理模型理论；5.大数定律模型理论.它们都必须与宇宙学观测实验数据尽可能符合，都必须符合所谓宇宙学原理：

宇宙大尺度是均匀的各向同性的加速膨胀的：

小尺度有结团（星系，星系团，超星系团等等）；量子宇宙是封闭的没有奇点的膨胀与收缩振荡的.目前，21世纪主流科学认可的是大爆炸模型理论.实际上，宇宙大爆炸说真正的思想起源可以追溯到更远的时期.对于大爆炸学说的思想起源，霍金在《时间简史》中写道：

当然，宇宙开端的问题在这之前很久就被讨论过.根据一些早先的宇宙论和犹太人／基督教／穆斯林传统，宇宙开端于有限的、并且不是非常远的过去的某一时刻.对这样一个开端，有一种议论是感到必须有“第一原因”来解释宇宙的存在.（见《时间简史》第17页）

现代宇宙系中最有影响的一种学说，又称BigBangCosmology宇宙学，与其他宇宙模型相比，它能说明较多的观测事实.它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史.在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化.这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发.

根据BigBangCosmology宇宙学的观点，BigBangCosmology的整个过程是：

在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上.物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡.宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质.但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降.当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的.温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）.宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核.当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙.“初始状态可能对于宇宙特征有过根本的影响，也许甚至影响到基本粒子和力的性质.”【1】美国物理学会前会长和哲学学会前会长Weeler教授认为：

我们的宇宙开始于所谓“普朗克量子”，而终止于“黑洞”-----“大千世界源自量子比特”！

参考文献：

【1】史蒂芬·霍金.果壳里的宇宙[M].湖南：

湖南科学技术出版社，2005.1.

5、大爆炸理论的实验根据

BigBangCosmology模型能统一地说明以下几个观测事实：

（1）BigBangCosmology理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年.各种天体年龄的测量证明了这一点.

（2）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%.用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦.而根据BigBangCosmology理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实.

（3）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度.BigBangCosmology理论的创始人之一伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度.1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺·彭齐亚斯（Penzias）和罗伯特·威尔逊（Wilson）在一次检测天线噪音性能的实验中偶然发现了太空中存在波长为7.35cm的微波辐射，并且是一个各向同性的讯号.这个信号既没有周日的变化也没有季节的变化.这个额外的辐射就是宇宙微波背景辐射，对应到约为3K的宇宙空间黑体辐射.彭齐亚斯和威尔逊也因发现了宇宙微波背景辐射而获得1978年的诺贝尔物理学奖.根据1989年11月升空的宇宙背景探测者（COBE，CosmicBackgroundExplorer）测量到的结果，宇宙微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱.继COBE之后，比COBE角分辨率高近70倍的WMAP（WilkinsonMicrowaveAnisotropyProbeNASA）的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）于2001年进入太空，对宇宙微波背景辐射进行更精确的观测，WMAP测量到的结果显示宇宙微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.725±0.002K的黑体辐射谱，因此WMAP的功劳在于清晰地确认了COBE的成果.BigBangCosmology理论认为宇宙最初的状态并不均匀，所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生.科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现，其温度确实比现在的温度要高.澳门发现，背景温度约为-263.89摄氏度，比现在测量的-273.89摄氏度的宇宙温度要高.

早在1912年，施里弗（Slipher）就得到了“星云”的光谱，结果表明许多光谱都具有多普勒（Doppler）红移，这些“星云”在朝远离我们的方向运动.如果运用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映.随后人们知道，这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系.1929年哈勃（EdwinHubble）对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究.当时只有46个河外星系的视向速度可以利用，而其中仅有24个有推算出的距离，哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系.现代精确观测已证实这种线性正比关系v=H0×d，其中v为退行速度，d为星系距离，H0为比例常数，称为哈勃常数.这就是著名的哈勃定律.哈勃定律揭示出宇宙是在不断膨胀的.这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀.因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大.当观测者或观测器面对星空时，他（或它）就位于R=∫0TC（t）dt的球心位置，C（t）是星际空间的光速，T就是他（或它）观测星空的时刻，以C（t）⊿t为半径的球面处的景象是在T时刻前⊿t时发出的光带来的景象映射，TC（t）为半径的球面处的景象是在观测前T时刻（也就是0时刻）发出的光带来的景象映射，这些景象是在T时刻同时映射到他（或它）的观测点的.可见在他（或它）的面前展现的是一幅时间间隔为0到T的宇宙景象的历史画面.离他（或它）越近的是时间越接近其观测时刻的景象，离他（或它）越远的是时间越遥远时的景象.近期的景象信号越强又最接近，故细节观测得越清楚；遥远的信号传输的时间和距离越久远，信号就最弱，越难分辨其面目.所以，任何观测者在任何地点、任何时候面对星空时，他都感觉自己是处于宇宙的中心，离它观测的时刻越久远，它看到的宇宙的范围就越宽广；离它观测的时刻越近，它看到的宇宙的范围就越窄小，他永远也看不到宇宙在他观测时刻的实时全景！

从而，不同的观测者在任何地点、任何时候看到的宇宙景象，只有时间越久远的，才看得越一致；时间越近的，各人看到的差别就越大.就全景而言，各人的观察是不全相同的.一个人在平地上平视的视野不超过3公里，站在200米的高塔或山顶上，视野不超过30公里，这样的范围内他接受到的光信息时间差不足0.1毫秒，而通常人视觉的时间分辨率仅为10毫秒（如果一个人对距离一米处的图象能分辨1毫米的细节，那他对一公里外的物体，三米大小内的景象就无法辨明了，只有靠望远镜来提高空间分辨率）.从而，人们都以为在他视野中看到的一切都是瞬间发生的，都是他在观测的时刻发生的，是与他同时存在的事物.而以此经验去观测星空，他也以为离他多远的星体只是距离问题，没意识到时间上的差异.这也说明观测实际上已包含着光的性质（光速），如果光速是无穷大的，就没此问题；如果光速与声速一样，也只每秒数百米，那么信息传输的延迟现象就会非常明显了.我们也就不会先见闪电后闻雷声，或先见超音速飞机后听到飞机的轰鸣了.

（4）在1998年,由美国加里福里亚大学的劳仑斯伯克莱国家实验室的SaulPerlmutter教授和澳大利亚国立大学的BrainSchmidt所分别领导的两个小组通过对Ia型超新星爆炸的观测发现了我们宇宙的加速膨胀,他们指出那些遥远的星系正在加速地离开我们.【1】

有许多实验的结果已与BigBangCosmology的预言相符，比如早在1948年，科学家预言BigBangCosmology后散落的残余辐射因为宇宙的膨胀而冷却，如今它的温度应为绝对零度以上5度.而在1965年，美国两位无线电工程师意外地发现了无线电接收器中无法阐明原因的噪声，后来知道它就是宇宙微波背景辐射，它的温度是绝对温度以上2.7度