宋超新星爆发能否证明光速不变性 的 分析

本文 是 对 反相吧  帖 《宋超新星爆发能否证明光速不变性》   http://tieba.baidu.com/p/6296754030    的  回复  。

 

3 楼

我觉得 这个 问题 吧，   “芒角四出，色赤白，凡见 二十三日” ， 也就是 看到 超新星 大而亮 的 23 天，  不是 超新星 最早最快 的 光 到达 地球 的 时间 与 最后最慢 的 光 到达 地球 的 时间 之间 的 时间 。

 

而是 达到 地球 的 光子密度 最大 的 一段 时间，     光子密度 是指 单位时间内到达地球的光子数量，   也就是 光强 。

 

我们 把 最早最快 的 光 到达 地球 的 时间 与 最后最慢 的 光 到达 地球 的 时间 之间 的 时间 称为    t全，   到达 地球 的 光子密度 最大 的 一段 时间  称为  t最亮  ，

 

t全 > t最亮， t全 包含 t最亮， t最亮 是 t全 中的 一段，

 

t全 和 t最亮 的 关系， 或者说  在 整个 t全 内 的 到达 地球 的 光子密度（光强）和 时间 t 的 函数曲线 可能 是一个 类似 正态分布 的 曲线，

 

就是 在 分布中心 两侧 的 一个 不大的区间 内，  集中了 大部分 到达 地球 的 光子  。

 

如下图  ：

 

t1 ~ t4 区间 是 t 全，    t2 ~ t3 区间 是 t最亮  。

也可以说，    t1 是 超新星 出现的 时间 更前一点 的 时间，  就是说 在 人们 发现 超新星 以前，  超新星 最早 的 光 已经 到达地球， 只不过 光强 并不大，  如上图，   所以 人们 并未 把 它 认为 是 超新星，   直到  1054 年， 人们 观察到  “芒角四出，色赤白”  的  超新星，

t2 就是 人们 观察到 超新星 的 时间  1054 年，   t3 是 t2 之后 的 23 天，也就是 超新星 开始 慢慢 暗下来 的 时间，   t2 和 t3 之间 的 时间 就是 观察到 “芒角四出，色赤白”  大而亮  的  23 天  。

t4   是 1056 年， 也就是 “客星隐没” ，   超新星 现象 基本 结束 的 时间  。

 

如果 上图 的 光子密度 和 时间 的 函数曲线 成立 的 话，   曲线 的 中心 两边 是 对称 的，  由此 可以反推  最早 到达 地球 的 超新星 的 光 是 在 1054 - 2 = 1052 年 就到达 地球 了，  只是 此时 的 光强 和 1956 年  “客星隐没” 时 差不多，   并未 引起 人们 注意， 之后 的 2 年 里，  光强 慢慢 增强，  在 1054 年 时，  光强显著增大，  人们 观察到了  超新星  。

 

t2 ~ t3  之间 的 曲边形 面积 就是 t2 ~ t3 的 时间 内 到达 地球 的 光子数量，  显然，  这段时间 内 集中了 到达 地球 的 光子 总量 的 大部分 。 并且 在 这个 区间 内，  到达 地球 的 光子密度   急剧增长， 达到顶点 。

 

为什么会 形成 这样一个 两边低矮，中央峰起  的  曲线 呢   ？           这是一个 猜测，   我想 有 速度差 的 光，  经过 长途跋涉 后 拉长了 光子间 的 距离，  有可能 形成 这样 一个 曲线   。

 

具体 的 计算模型 有空 我再 画出来 。

 

7 楼

接 3 楼，

 

因为 很小 的 速度差 经过 长途跋涉 后 会被 放大 为 很大 的 时间差， 所以 3 楼 的 说法 也 不能 很好的 解释 地球 观察到 超新星 的 现象 。

 

确实 可能 存在 点状 的 问题， 当然 点 的 大小 是 相对的， 一般 的 恒星 在 地球 观察者 看来 是不是 也是 点状 ？ 当然，这是 顺便一问 。

 

总的来说， 超新星 爆发 的 物质球 里的 物质 在 高速运动， 但 运动方向 应该是 四面八方 的 ， 不全是 理想的 爆炸球 的 半径方向， 这类似于 分子 的 无规则运动，

物质 之间 也会 相互碰撞 而 改变方向 。

光子 也 会在 物质 之间 反射 而 改变 速度 （叠加 反射物 的 速度） 。

所以， 爆炸球 总体 上 仍然 可以 从 各个位置 发出 向着 地球方向 且 速度 相等 或 相近 的 光 。

 

是不是这样呢 ？   

 

这 似乎 类似 如果 没有 漫反射， 我们 也 难以 观察到 事物 。

 

7 楼 后面 忘了 是 几楼

接 7 楼，

 

7 楼 也说了， 很小 的 速度差 经过 长途跋涉 后 会被 放大 为 很大 的 时间差，

所以，  无规则 运动 发出 的 光 速度相近 使得 地球 上 观察到 超新星 现象 这也不太能 自圆其说，  这要求 速度差 很小  。

 

所以， 我们还需要 一些 其它 的 解释，    比如，   超新星 爆发 的 炽热 状态 持续 了 几十年，   使得 速度慢 的 光子 可以 和 后发出 的 速度快 的 光子 一起 到达 地球，  并且 炽热状态 的 持续时间 使得 超新星 爆炸球 面向 地球 的 一面 的 各个位置 发出 的 光子 基本 都能 到达 地球 的 时间 刚好 是 23 天  。

 

还有一种 可能，  就是 地球 观察 到 的 超新星 只是 实际的 爆炸球 的 一部分 区域， 如果 爆炸球 很大，  则 取 球面 上 的 一小块 曲面，  因为 爆炸球 很大，  所以 一小块 曲面 近似于 平面，  则 这 小块 曲面 上 发出 的 光 的 速度 很接近，  到达 地球 的 时间差 可能在 几天 以内，   这样 就 形成了 地球 观察到 超新星 大而亮  23 天  的 现象  。

 

还有一种可能， 是 光 的 波动性 ， 使得 光子 会 和 周围 的 光子 产生 相干性， 这个 相干性 也许会 让 光子 之间 协调步调， 协调速度， 协调到 某个 平均 速度 。