——用中國智慧解讀大自然的奧秘
（本書已由華齡出版社於2020年10月出版發行，書名《探索自然之謎全三冊》上冊《天地自然》）
（接上篇）
10.類星體紅移新解
類星體的另一個未解之謎就是它的巨大紅移量。按照目前的認識，類星體紅移是宇宙學紅移，一個類星體的紅移量表徵著它相對於地球的“退行”速度。據計算，許多類星體的紅移量大大超過了光速，稱為“視超光速”。類星體也因此被認為是距離地球十分遙遠的（一百億光年以上）的天體，據此計算出的輻射能量比一個星系還要大1000倍。
如所周知，星系紅移被作為宇宙膨脹即宇宙大爆炸的主要證據之一。按照目前的觀測結果，宇宙中的一些星系的“退行”速度相對緩慢，一些天體如類星體則退行速度極高，接近光速。它們之間的速度差異非常之大，這表明它們在那次“宇宙大爆炸”中所受的爆炸力（獲得的動能）是不同的。
然而，如所周知，所謂爆炸本質上是一種電磁力作用的結果，化學爆炸是這樣，核爆炸也是這樣。它們所釋放的能量本質上都是電磁能量。在同一次爆炸中，各個爆炸碎片之間所受的力應該是相近的、均勻的，他們也將以相近的速度相互飛離。不可能有的碎片飛得極快，有的碎片飛得很慢。它們之間不可能存在巨大差異。而按照哈勃定律，離我們愈遙遠的星系，它們的“退行速度愈快”，這樣，遙遠星系與近距星系飛行速度存在巨大差異，那麼這種巨大差異是怎樣造成的？如果是由於“大爆炸”時的受力不勻，那麼大爆炸時的能量又是怎樣“厚此薄彼”、區別對待的呢？這個問題相當於：為什麼同一顆炸彈的彈片，有的飛得快而遠，有的飛得慢而近呢（顯而易見，並不會出現這樣的情形）？我們何曾見過一顆炸彈爆炸後一些彈片慢吞吞地姍姍來遲，一些彈片卻急如流星呢？如果不能回答這些問題，只能認為“哈勃定律”並不是什麼“大爆炸”造成的。
觀測發現，許多類星體的紅移量超過3，比如，類星體OH471，其紅移量為ｚ=3.4，其相應的速度略超過光速的百分之九十（約每秒27萬千米），根據哈勃定律，這又說明其距離遠達一百六十億光年。[11]這樣的速度要比“退行”得較慢的星系快上百倍。那麼類星體是怎樣在那次“宇宙大爆炸”中偷得額外的能量的？事實上，源於電磁相互作用的“大爆炸”不可能將一個巨大天體加速到這樣高的速度。
類星體的紅移還有奇特之處：有些類星體竟有“多重紅移”，即同一類星體的光譜中，不同譜線測出的ｚ值（紅移值）並不相同。通常由發射譜線確定的ｚ值比吸收譜線的更大，有時甚至不同的吸收線也會得到不同的ｚ值，這簡直叫人無法想象：類星體不同元素的視向速度不同！[17]
同一個類星體上不可能有一部分離我們遠去（退行）得快一些，而另一部分卻慢一些。這足以說明類星體的紅移不是宇宙學紅移，而是另有原因。
事實上，天文學家們也十分清楚，所謂哈勃定律就是宇宙膨脹的觀測證據，並未被確證。因為“哈勃定律中的速度和距離不是直接可以觀測的量。真正來自觀測，沒有摻進任何假設的量是紅移——視星等關係；在此基礎上再加上一系列假設，才可以得到速度——視星等關係和速度——距離關係。哈勃定律原來是對正常星系而言的，對於類星體或其他特殊星系並不完全適用。[18]
那麼，紅移的本質是什麼呢？雲南大學物理系的張一方曾提出過一個能量紅移假設：
“我們結合多普勒的速度紅移（與動能相關）和相對論的引力紅移（與引力勢能相關），推廣為一般的能量紅移：假設異常大紅移是類星體等具有極大能量，因此時間間隔變大、變慢，相應的頻率紅移E=hυ
所以g== （1）（此處公式無法顯示，請參看紙質版）
E是光子等粒子的能量。這是一種非宇宙學的局域內稟紅移。……如此，溫度極高密度極大，電磁場極強的天體，因為熱能、引力和電磁勢能也大，所以紅移大。天體處於不同的演化階段，就具有不同的能量，也就有不同的紅移。
如果類星體是星，則可能屬於具有極高能量（高溫、高密度）及脈動特大的紅超巨星這一演化階段。類星體一般是強射電源，發蘭光、紫外光，這也說明其能量極高。如果類星體是高密度星，類似白矮星，則引力紅移是太陽的數十倍。例如，天狼星A和液江座40B的引力紅移比太陽大10至100倍。如果類星體還具有強電磁場，則由此導致的能量紅移比引力紅移大∶=Q/Gm，（此處公式無法顯示，請參看紙質版）其中G=6.673×10-13（上標）N.cm3（上標）/q2（上標），故電磁能比引力大得多。（由上述討論可知，類星體可能正是電磁場極強的天體。）
太陽相對於地球紅移2×10-6（上標），所以，如果假設類星體異常大紅移（g=0.2-2（上標））完全（！）是能量效應，則其能量應是太陽能量的105（上標）—106（上標）倍，這樣類星體也應當是一類高能宇宙射線源。但如果是速度紅移，則類星體發射的能量將是太陽的1013倍。而超新星爆炸時能量極大，輻射能量只達到太陽的108（上標）。[19]
按照這個假設，凡是能量高的天體，其紅移量也應該大。據此可以認為，造成類星體巨大紅移的主要因素是類星體具有極強的電磁場（具有極高的能量），而宇宙學紅移、引力紅移可能只佔很小的因素。
所以，類星體可能只是一些距離地球並不十分遙遠（不是像現在認為的那樣有上百億甚至二百億光年之遙），質量可能只比太陽大若干倍或數百、數千、數萬倍的恆星。它們發出的能量也不像現在計算的那樣強大。但類星體的能量輻射仍然要比太陽大得多。正是類星體的巨大能量輻射（極高溫度）造成了類星體的巨大紅移。能量愈大（溫度愈高），紅移量也愈大。
此外，我們知道：類星體光譜發射線的一個顯著特點是它們的寬度。如果類星體的氣體纖維之間沒有相對運動，從遠處觀測類星體的觀測者將會發現，氫原子從能級3躍遷到能級2所發出的每個發射線光子都具有同樣的波長，即6562.8埃。然而，由於纖維是熱的，它裡面的原子在不停地運動著，這種運動就會使得發射線光子產生多普勒位移，有的向紅移，有的向紫移。原子運動引起的位移歸因於產生複合輻射的雲內的熱氣體。[13]
如果類星體表面確實被加熱到極高溫度，這種熱致紅移和紫移就是完全可能的。
所以，類星體的巨大紅移，可能並不是它遠離地球而去的退行速度標誌，而主要是它的表面溫度（能量強度也即電磁場強度）的標誌。
可以推斷，類星體的多重紅移，是由於星冕電場不均勻導致的：在電場相對較強的區域，物質被加熱的溫度較高，故紅移量也較大；反之，在電場較弱的區域，物質溫度較低，紅移量也較小。
如果紅移並非宇宙學紅移，而是能量紅移，就可以解決類星體理論所面臨的兩個困難問題中的另一個問題，即所謂愛丁頓極限問題。
愛丁頓極限是指，光（電磁波）對物質的照射會產生壓力（光壓），光壓來自物質對光線的湯姆遜散射，當電磁波射到物質上時，會使其中的電子以同樣的頻率做強迫振動，同時向各個方向不斷髮出這個頻率的次波，這就是湯姆遜散射。一個天體要保持動力學穩定，就要求它的引力大於輻射壓力（光壓），而天體的引力又與它的質量有關，因此，一定光度的天體對應的有一個質量下限（即質量必須大於這個下限，否則就不能穩定）。根據光度和質量下限的關係，由觀測到的類星體光度可以得出，類星體的質量不能小於106—107M⊙。
另一方面，大質量天體的最小几何尺度是它的黑洞尺度，黑洞的尺度可以由它的質量以及引力常數與光速來確定，黑洞尺度又應是最小的光度時間與光速的乘積。由此可以得出天體質量上限與光變時間（以及引力常數和光速）的關係，結果得出，光變時間只有100秒的天體，它的質量上限是107M⊙，只有光變時間較長的天體才能有更大的質量上限，所以類星體的質量下限和上限相當接近，這是理論上面臨的一個很大的困難。[15]
然而目前計算出的類星體光度是基於宇宙學紅移得出的，這種計算把類星體看作是距地球上百億光年的天體，所以光度很大，但是，由於類星體紅移可能並非宇宙學紅移，而是能量紅移，所以類星體實際上並沒有這樣大的光度，也就不存在這樣高的質量下限。如此，類星體的質量下限和上限相當接近的困難也就不復存在。
另外，關於微類星體的研究表明，微類星體是處於銀河系內的具有恆星級質量，但它的很多現象卻酷似較小尺度的類星體的天體。微類星體也存在所謂“視超光速運動”，即光譜紅移量很大。然而，如果這類天體果真是在以接近光速的速度運動，那麼在直徑只有十萬光年的銀河系內，它至多隻用十多萬年的時間就會飛離銀河系了，為什麼我們在“宇宙大爆炸”發生了一百多億年之後仍能在銀河系內觀測到它們呢？這是一個顯見的矛盾。[20]而按照“電加熱”機制，微類星體可能只是一種質量、體積都相對較小，但其星冕卻很厚，星冕電場很強（達到了類星體量級），對星體表層的電磁感應加熱達到了類星體的高溫，因而光譜紅移量很大（而並非以“視超光速”運動），成為“微類星體”。上述矛盾也就不復存在。
在對類星體的研究中，天文學家把X射線的輻射譜歸納為5種譜態。觀測發現，有些源（微類星體）大部分時間處於靜態……有些源長期處於低態……而有些源大部分處於高態。很多跡象表明，當源處於低態或處於不同譜態的過渡時期時會產生較強的射電輻射或爆發。[20]這是為什麼呢？這說明，當X射線輻射處於低態時，表明該天體電場減弱，由此造成的“光球”電加熱輻射的能量減低，主要輻射波段自然地由高能的X射線波段降到了低能的射電輻射波段。
另外，在河外天體中通常觀測到（類星體的）噴流僅在噴射源的一邊作視超光速運動，而不能知道超光速運動是代表在緩慢運動噴流中的波的傳播還是輻射源的真實運動。[20]噴流僅在噴射源的一邊作“視超光速運動”（即紅移量很大），表明噴流的能量（溫度）極高，造成的紅移極大，而不是噴射源本身在作“視超光速運動”。
總之，宇宙中各種型別的天體，無論是一般恆星，還是紅巨星、白矮星、脈衝星、各種變星、類星體、星系核、γ射線源、Χ射線源、射電輻射源等等，他們可能都遵循著同一的能源機制——“電加熱+共振加熱+只在星體表面區域性小規模斷續發生的熱核聚變（閃電）”機制（而並非只在中心發生整體的統一的核聚變過程）。他們的各種輻射特徵都可以由此得到合理的解釋。