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一、宇宙的密度是均匀的

宇宙的密度是均匀的,大尺度研究宇宙的一部分其密度也是均匀的,宇宙密度均匀的根据类似于多溶质的溶液的密度是均匀的,恒星、星系等是溶质、时空是溶剂;也类似于多原子、多分子组成的均匀的混合体密度是均匀的,例如合金等,这些普通的混合体、合金等的密度可以认为是均匀的,宇宙的密度一样可以认为是均匀的。

任何物体密度的均匀是相对的,密度的不均匀才是绝对的。例如我们通常所说的纯铁的密度是均匀的,铁原子的密度是均匀的,如果再细分绝对的研究铁原子密度也不是均匀,铁原子的质量集中在原子核,铁原子核的密度远远大于铁原子的密度。

在适当尺度上,任何物质的密度都是均匀的,例如大尺度研究宇宙、研究溶液都可以认为它们的密度是均匀的。宇宙是自然界密度最小、体积最大的特别天体。综上所述:研究宇宙及大尺度研究宇宙的一部分可以认为其的密度是均匀的。

二、宇宙星系密度均匀推出的天文现象

宇宙密度均匀的结论意义及其重大,密度均匀的天体、星系、宇宙它们内部及表面的引力规律,由万有引力定律和物体的密度公式可以推出,假设天体、星系、宇宙是球体,根据密度公式:ρ=M/V,M=ρv,V=4πx^3/3,代替万有引力定律中的M,得:F=Gρ4πxm/3,其中F是天体、星系、宇宙内部及表面的万有引力,m是存在于x处的质量,x是距离天体或星系或宇宙中心的距离,ρ天体的密度或星系的密度或宇宙的密度。

天体存在于星系的内部,根据天体、星系、宇宙内部及表面的万有引力定律:F=Gρ4πxm/3=ω^2xm——(1),其中,F星系内部及表面的万有引力、m是存在于星系内部天体的质量、ω是天体公转的角速度、x是天体到星系中心的距离、ρ星系的密度、G是万有引力常数。化简方程(1)得:ω^2= Gρ4π/3,显然在同一星系ω^2是常数,既然ω^2是常数,那么ω一定是常数,所以天体公转的角速度相等,密度均匀的星系,存在于它内部天体,旋转的角速度相等,即使密度不均匀,也足以说明星系外围旋转速度能足够大的天文现象,解析如下:

虽然星系的密度并非是绝对均匀的,天体旋转的角速度不相等,略有差别,根据曲线运动线速度和角速度的关系:v=ωR,其中v是天体旋转的线速度、ω是天体旋转的角速度、R是天体旋转的半径,即使角速度ω不是常数,即存在变化,但是也不会存在大的变化,所以星系内部外围的天体运行旋转速度主要决定于天体旋转的半径,是用填补牛顿、爱因斯坦引力理论空白的引力理论计算的速度,而非用牛顿定律计算出来的速度,正确解析了:星系外围的一些天体它们的运行旋转速度要远远大于按照牛顿定律预测的速度。