在年轻的宇宙中看到遥远的星光

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在年轻的宇宙中看到遥远的星光

张逸萍译自﹕“ Seeing Distant Starlight in a Young Universe ” BY JAKE HEBERT, PH.D. , JUNE 30, 2022
（ https://www.icr.org/content/seeing-distant-starlight-young-universe ）

https://www.chineseapologetics.net/science/S_Young-U-far-light.htm

概括

·       如果宇宙是年轻的，我们怎么能在地球上看几亿光年以外的星系？
·       批评创造论者应该意识到，大爆炸理论有它自己的问题。
·       创造论者基于爱因思坦的相对论，提出不同的办法，以解释远方的光怎么可以快速地到达地球。
·       遥远星光问题，实际上是哲学问题，不是科学的，创造论者提供了符合物理学的可能解决方案。

许多人认为遥远的星光，反驳了“年轻创造”，使之无言。创造论者和进化论天文学家都同意，遥远的星系距离我们有数十亿光年。   一光年约六兆英里，是光在一年内行进的距离。那么，遥远的星光到达我们这里，岂不是要数十亿年吗？

测量光速

                               
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图1:斐索刻（ Fizeau ）轮测量光速装置.
图表出处﹕ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fizeau.JPG

物理学家使用字母c作为光速的符号。为了确定c ，需要使用非常精确的时钟来测量光线从镜子反射并返回起点所需的时间（图1 ）。光源和镜子之间的距离是五公尺，测量的速度是﹕ 10公尺的往返距离，除以行程所需的总时间。这些测量结果表明，光速c为每秒186,000英里，即300,000公里。

光很奇怪

光速相当奇怪，这使问题比人们想像的要复杂得多。无论光源是朝你移动，远离你，还是静止不动， c的值始终为每秒186,000英里。如果你停下来想一想，你会发现这确实是违反直觉的。这是让我们想到爱因斯坦（ Albert Einstein ）相对论（ theory of relativity ）的细节之一。该理论允许一些奇怪的效应，例如时钟以不同的速率走动等。

讽刺的是， 2014年重启的科学电视连续剧《 Cosmo 》第四集，解释了相对论如何使我们对距离和时间的“常识”理解失效。然而，同一集却用对距离和时间的“常识”，以声称遥远的星光排除了年轻的创造！[ii]

大爆炸理论存在光/时间问题

（ The Big Bang ）理论有其自己的遥远星光困境，即“视界问题”（ horizon problem ） 。 [iii] 这是大爆炸理论家将“膨胀”（ inflation ）过程添加到大爆炸故事中的几个原因之一。  [iv] 膨胀解决了一些问题，但它产生了其他甚至更严重的问题。以前的支持者现在严厉地批评“膨胀”，声称它甚至不是科学理论。[v]   2014年的膨胀的所谓“确凿证据”很快就被撤回。[vi]

再者，遥远的星系往往比大爆炸理论预期的更成熟。如果假设遥远的星光确实需要数十亿年才能到达我们，那么我们看到的最遥远的星系应该不是现在的样子，而是130多亿年前，即所谓的大爆炸后不久的样子。这些最遥远的星系应该看起来“不成熟”和“未进化” ，但它们经常与这种预期相矛盾。[vii]

因此，传统天文学家声称，星系演化的速度比他们想像的要快得多。但这种宣称不能解释星系演化如何发生，更不用说如此迅速，也不能解释为什么他们先前预期的错误。

这些观察意味着，要么关于星系演化的进化思想，存在问题，要么遥远的光需要数十亿年才能到达我们的假设，是错误的——或者两者兼而有之。

超自然、还是自然的解释？

有些人可能会担心，神创论者试图解释遥远的星光，是侵犯了他们的“圣地”。创造周是一段独特的超自然活动时期，我们不能期望了解其中的一切。事实上，我们不能预期自己能理解其中的大部分内容！即使我们不能确定，探索遥远的星光问题，是值得的。

正如下面的讨论，至少从理论上讲，遥远的星光即使在今天仍可能迅速到达我们这里。若确实如此，那么正确的解释就不是创造周的神迹，因为上帝在第六天结束时就完成了祂的创造工作（创2 ： 1-2 ）。这样的话，从正常物理学角度来看，这个解释是可以理解的。

即使上帝用神迹让星光迅速降临到我们身边，我们也许只能够理解奇迹的效果。例如，如果上帝在创世周期间规定c具有更高的值，这简直就是一个我们无法用科学解释的神迹。但这样的神迹可能留下了一些天文线索，我们可以比大爆炸理论的支持者更能解释这些线索。因此，从神学角度尝试理解上帝如何将遥远的星光带到亚当的眼前，是有用的，即使他使用了奇迹来实现这一点。

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我们有可能讨论遥远星光的问题吗？

请记住，物理学家透过反射镜子上的光并测量总往返时间来测量c 。你可能会想： “为什么需要镜子？为什么不直接用两个相隔一定距离的时钟呢？ ”

光速如此之快，你需要精确地同步的时钟才能避免得到严重错误的答案。然而，根据信誉卓著的相对论，即使两个相邻的时钟一开始是同步的，移动其中一个时钟，也会导致它们变得不同步。尽管进行了多次巧妙的尝试，但没有人找到解决这个难题的方法。显然，测量单向光速是不可能的。

但如果无法测量单向光速，那么就不可能计算出遥远星光到达我们的时间。显然，传导的时间无法得知。如果这个传导时间是不可知的，我们还能谈论星光的传导时间问题吗？这样的问题真的存在吗？

甚至传统物理学家也承认，从理论上讲，只要光的出射速度为c/2 ，来自遥远恒星的光，就有可能立即到达我们这里。[viii]  意思就是说，我们正在即时观察宇宙，没有时间上的延迟。



相对论能解决这个问题吗？

如上述讨论显示，大多数创造论者认为爱因斯坦的相对论是回答这问题的关键。[ix]  他们通常在这个问题上采取两种方法。其一是因为我们无法测量单向光速。根据相对论，一个观察者认为同时发生的事件，不一定会被另一个观察者认为是同时发生的。这样的事实和我们的无能有关。

第二种方法，由物理学家Russell Humphreys博士首次提出，[x]  他利用所谓“时间膨胀”（ time dilation ）。理论和实验都表明，由于引力差异，时钟的走动速率会有所不同。简单来说，引力会让时钟走得更慢。这样，就产生一个可能性，外太空的时钟可能比地球上的时钟滴答得快很多，使得在外太空测量自创世以来的时间，有数十亿年，但用地球上的时钟测量只有6,000年。[xi]



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图2:星系之中有大距离，相对的速度也比较慢，所以需要数百万年才可能有碰撞。这暗示深太空中的时钟滴答得比地球上的，快很多。照片出处﹕ Hubble Interacting Galaxy NGC 6050 (2008-04-24).jpg （ https://en.wikipedia.org/wiki/Arp_272 ）。



这些方法各有利弊。如下文所述，“时间膨胀” 似乎更能解释那些暗示巨大年龄的深太空观测结果，例如星系碰撞（图2 ）。但其他创造论者质疑Humphrey最初的“时间膨胀”模型是否能够提供其发挥作用所需的数十亿年的引力时间膨胀。[xii]

利用“朝向我们的光速无限快”，可以回答利用遥远星光反对年轻宇宙的说法，而且易于理解。但许多人认为它在哲学和科学上是无法令人满意的。更大的问题是，星系之间通常相距甚远，人们不会认为它们会在短短6,000年内发生碰撞。然而，电脑模拟在重现星系碰撞的景象方面，做得非常好。[xiii]  这有力地表明，这些碰撞是时间推移中的真实过程，而不仅仅是上帝创造一些彼此非常接近的星系所造成的幻觉。



新的提议

最近， Humphreys提出了一个神学角度的可能性，即上帝在创造周的第1天到第4天，使深太空中的c变得更大。有兴趣的读者可以上网查看他的解释。[xiv]  虽然现在毫无保留力挺这说法，为时尚早，但选择支持这理论，对我来说，很有吸引力，有几个原因。

更快的深太空光速，能将遥远的星光快速传送到我们这里，是相当明显的解释。借着让 c 有一个较高值，而只限制在创造周的第1天到第4天，避免了创世论者“更快的光速”提案先前的一些潜在问题。

但还有一个额外的好处。很多人都知道， c是控制物体在太空中移动速度的“宇宙速度极限”。[xv]  但他们可能没有意识到c还控制着物体穿越时空的速度。

在相对论中，时间可以被视为好像长、宽、高一样的维度。这四个维度相互交织，形成了物理学家所说的“时空”（ spacetime ）。所有物体都以光速 c 穿越时空，正如物理学家Lewis Epstein所解释的那样：

为什么你不能以比光速更快的速度前进？你无法超越光速，是因为你不能比光速慢。 〔穿越时空〕的速度，只有一个。一切事物，包括你，总是以光速移动。[xvi]

请注意，你不是以c的速度在空间中移动，而是以c的速度在时空中移动。[xvii]  速度c的一部分带你穿越空间，一部分带你穿越时间。 Epstein继续说：

如果你穿越时空的速度可以增加，那么这种增加，可用以增加你穿越时间，或穿越空间的速度，或两者的结合。但没有人知道如何增加它。[xviii]

就是说，除了主耶稣以外，没有人！他本可以命令，在第1天到第4天，深太空中的c ， 比地球附近的c ， 大数亿万倍。由于 c 控制物体在时空中移动的速度，这自然意味着，深太空物体在时空中的移动速度要快数兆倍。

这意味着深太空时钟的运行速度，比地球上或附近的时钟，快数万亿倍。这将提供充足的时间（哪儿的时钟所测量的），可以解释从深太空观测，似乎有一个漫长的岁月，但同时遥远的星光也能快速地传送到我们这里。

创造论的批评者可能不喜欢这样的说法，即深空的c值曾经比现在大得多。但由于我们中没有人能够真正测量深空中的c （无论是现在还是过去），所以这个反对意见是哲学性的，而不是科学上的。从圣经的世界观来看，主耶稣做这样的事是完全合理的。毕竟，他在他的圣言中表明了他要迅速将光带到地球的意图（创1 ： 1 4-19 ）。



结论

怀疑者只能透过做出未经证实（并且可能无法证实）的假设，利用遥远的星光作为反对年轻创造的论点。他也必须避开大爆炸模型中的类似困难。因此，尽管表面上看乎如此，以遥远的星光反对年轻创造，实际上是哲学，而不是科学。[xix]

创造论科学家尚未确定这个问题答案的所有细节，但借着拒绝可疑的演化哲学假设，他们提供了与已知物理学相符的可能解决方案。







简单的几何学表明，一些恒星距离地球有数千光年。这些测量结果可用于校准数百万和数十亿光年的更大距离。[ii] A Sky Full of Ghosts . Cosmos: A Spacetime Odyssey , season 1, episode 4. Premiered March 30, 2014.  [iii] 大爆炸的视界问题在于，相距遥远的空间区域的宇宙微波背景辐射具有相同的温度。这可以透过辐射能量以光速在这些区域之间传播来实现。但即使是138亿年的时间也不足以让光传播如此远的距离。[iv] 膨涨，最初定义为宇宙大爆炸后，空间在极短时间内以超光速扩张的现象。它解决了视界问题，因为如今相距甚远的空间区域在膨涨之前彼此足够接近，以至于辐射能量能够使其温度均衡。然而，膨涨完全是临时被指定的，其本身存在严重的问题。[v] Hebert, J. Big Bang Blowup at Scientific American . Creation Science Update . Posted on ICR.org May 29, 2017, accessed February 28, 2022.  [vi] Hebert, J. Big Bang Evidence Retracted . Creation Science Update . Posted on ICR.org February 12, 2015, accessed February 28, 2022.  [vii] Hebert, J. Most Distant Rotating Disk Galaxy Challenges Secular Models . Creation Science Update . Posted on ICR.org May 28, 2020, accessed February 28, 2022.  [viii] Why No One Has Measured the Speed of Light . Veritasium . Posted on youtube.com October 31, 2020, accessed February 28, 2022.  [ix] Most creationists no longer favor the light-created-in-transit idea. See Hebert, J. 2020. How Can We See Distant Starlight in a Young Universe? Creation Basics & Beyond , 2nd ed. Dallas, TX: Institute for Creation Research, 403-409.  [x] Humphreys, DR 1994. Starlight and Time: Solving the Puzzle of Distant Starlight in a Young Universe . Green Forest, AR: Master Books.  [xi] 这并不违反《圣经》，因为创世的日子是根据地球上的时钟来明确测量的（「有晚上，有早晨，这是第一天」等等），而不是根据外太空的时钟来测量的。[xii] Comment by physicist PW Dennis at a cosmology panel discussion, August 1, 2018, at the Eighth International Conference on Creationism.  [xiii] Galaxy Collisions: Simulation vs Observations . NASA. Posted on svs.gsfc.nasa.gov September 25, 2015, accessed April 28, 2022.  [xiv] Humphreys, DR Toward a More Biblical Cosmology . Gateway Creation Conference. Posted on youtube.com November 22, 2021, accessed April 21, 2022.  [xv] Objects with mass cannot accelerate up to or beyond c.  [xvi] Epstein, L. 2000. Relativity Visualized . San Francisco, CA: Insight Press, 78-85.  强调是原文的。 Epstein巧妙地运用漫画和图表，用最少的方程式，以视像解释了相对论的概念。他的书对科学家和一般读者来说都是一本很棒的资源。[xvii] See also theoretical physicist Dr. Sabine Hosenfelder's video “ Do we travel through time at the speed of light? ” Posted on youtube.com August 29, 2020, accessed March 1, 2022.  [xviii] Epstein, L. 2000. Relativity Visualized . San Francisco, CA: Insight Press, 78-85.  [xix] Dennis, PW 2018. Consistent Young Earth Relativistic Cosmology . In Proceedings of the Eighth International Conference on Creationism . J. Whitmore, ed. Pittsburgh, PA: Creation Science Foundation, 14-35.





* Dr . Hebert is Research Scientist at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in physics from the University of Texas at Dallas.