宇宙的加速膨脹是觀察到遙遠天體的光譜紅移得出的結論，有沒有可能造成光線紅移是大尺度空間的固有屬性呢？

1樓：

可以的。而且有近似的理論走這條路，與主流不相容。

按照我所了解的，伊朗有個叫M.T.凱史的教授，簡單說，他認為光在宇宙空間中旅行是有距離限制的，光不能傳播到無窮遠處。

人所能看到和探測到的光只是光譜的有限部分，更高能態的光是人類尚未認識到的。當光在宇宙中前進，穿越不同的磁場區域，能量就會衰減，人類探測到的宇宙射線都是恰好到達地球這個距離時衰減到電磁波段的而已。

如果光繼續失去能量最終會變為物質，光與物質是一種事物的不同形態。並且太陽系的能量迴圈也與主流科學體系觀點完全不同，光從太陽行進到行星磁場圈轉變為物質，比如在地球圈能量較高轉變為氧和氮；在更遠的木星、土星磁場圈更多轉化為氦、氫等輕元素。

內容很多不一一搬磚了，目前有三本翻成中文的書《物質造物的普遍秩序》《光的結構》《宇宙的起源》。可以確定的是想使用與主流認識不符的學說，必須徹底拋棄現有體系，而不能相輔相成。宇宙膨脹理論與光衰減理論是對奧伯斯佯謬的兩種不同解釋方向。

與宇宙膨脹理論完全對應的理論應該是：物質縮小理論。宇宙沒有在膨脹，但宇宙中的一切物質都在縮小，時間在變快。遙遠恆星的光波長沒有改變於是看起來波長變長了，就有了紅移。

任何事實都可以有多種解釋方式，主流的解釋方式可以自洽並不能說明它就是對的。很多事情可以有複數自洽的解釋方式。只不過人們喜歡使用自己擅長的、容易理解的、偏愛的方式看世界，從而排斥其它所有說法。

這是在普通人、科學界、宗教界、甚至極端組織都通行的特徵。

人們都說地球繞著太陽轉，又說運動是相對的，既然是相對的太陽繞著地球轉不是也對嗎？太陽系所有星星圍繞太陽轉動和太陽同時繞太陽系所有星星轉動是等價的，但人們直觀取前者正確，卻忽略後者。人類的智力侷限導致只能以狹窄的角度看待問題。

偶爾有些事也能糾正，比如狄拉克方程解出能量有正負解，人們習慣上想把負值捨去，數學家卻說既然解出來了，就說明該有這個解，不能隨便扔。這也就發展成了反物質的預言。

2樓：AstroLumos

看得出來題主對宇宙學有一些基本了解，但可能還不夠專業和深入。我這裡就盡量不使用專業術語來回答這個問題。如果想看具體推導，可以參考俞允強的《物理宇宙學講義》，溫伯格的《宇宙學》等教材。

你的結論是對的。宇宙學紅移本來就是大尺度空間的固有屬性。實際上宇宙膨脹應該做這樣的理解：首先給宇宙劃分座標格仔，那麼所有的星系都可以用座標來描述。

宇宙中兩個星系之間的距離並不等於座標差的平方和。比如說，如果地球的位置是(0,0,0），仙女座大星系的位置是(0,2,0)，那麼實際上地球和仙女座大星系之間的距離並不是1，而是2乘以乙個尺度因子a(t)，這個尺度因子是隨時間變化的。

宇宙膨脹實際上就是宇宙的座標格仔在拉伸，而星系們還是老老實實呆在它們自己的座標上（忽略它們的本動速度）。也就是說a(t)隨著t在增加：

某時刻的兩個天體

過一段時間後，它們仍然呆在自己的格仔上，但是由於格仔拉伸從而它們之間的距離變大了

以上是宇宙膨脹的圖形化理解。那麼自然人們要問a關於t到底是什麼樣的函式？要回答這個問題就必須使用廣義相對論的知識，這裡略去細節。

總之我們可以由廣義相對論的場方程推導出a(t)的具體表示式，這個表示式有一些未定引數如宇宙各組分的密度等。無論a(t)具體形式如何，我們可以把它在現在的時刻附近做展開：

其中叫做哈勃常數。高階項是很小的，我們如果忽略它們，那麼宇宙就是「勻速」膨脹的，而高階項的出現就是宇宙加速膨脹的原因。

在實際測量中，遙遠星系的紅移和尺度因子a的關係為：

其中是光發射出來的時間。代入（1）式可得

而對於鄰近的星系，它們和地球之間的距離 ,那麼

正是哈勃定律。

在實際測量中，距離是從遙遠天體的視亮度和它們本身的光度推出來的（例如Ia型超新星）光度距離，它和物理距離d在z較小的時候是一致的，所以我們可以把上式的換成 .

如果我們考慮t的二階項就相當於引入宇宙加速膨脹，三階項就相當於加速度隨時間（紅移）的變化等等。但至少在紅移1以內我們說宇宙是勻速膨脹還是合理的，紅移越高（越小）則高階項的影響就越突出。