解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的解析理论(四)：光(电磁辐射)传播的空间解析解析宇宙学光(电磁辐射)传播的解析理论(四)解析宇宙学：光(电磁辐射)传播的空间解析周坚/2012年8月16日博客网站：HYPERLINK"http://blog.tech110.net/?zhzhjjjj"http://blog.tech110.net/?zhzhjjjj在上一章节中我们已经对光（电磁辐射）传播进行了平面解析，虽然已经获得光（电磁辐射）在周坚平面直角坐标系上传播的方程，但光（电磁辐射）的传播不可能只是在平面中传播，而是在宇宙空间中传播，为此，引进周坚空间直角坐标系，建立光（电磁辐射）传播在空间中传播的方程，才能获得光（电磁辐射）传播的完整解析理论。在这一章节中，我们就在周坚平面直角坐标系的基础上，再画出一条周坚数轴，构成一个具有解析宇宙学意义的空间直角坐标系，建立光（电磁辐射）在空间传播的方程，彻底完成光（电磁辐射）传播的解析理论。3.1具有解析宇宙学意义的空间直角坐标系创立具有解析宇宙学意义的平面直角坐标系，即周坚平面直角坐标系后，虽然我们在代数和光（电磁辐射）传播上架起了一座桥梁，它使光（电磁辐射）传播的概念用数来表示，光（电磁辐射）传播的图形用代数形式来表示。但是，这仍然还不够，它在宇宙学研究方面的应用还受到一定的限制，因为包括恒星、星系、星系团等等的天体所辐射出来的光（电磁辐射）是向空间的四面八方传播的，我们不可能要求它只是在平面上传播，因此，我们必须在光（电磁辐射）传播上和有序数组之间建立起它们的空间联系。在光（电磁辐射）传播的平面解析章节中（见8月13日已发布的博文），我们已经全面详细地介绍了光（电磁辐射）传播的平面解析理论。为了沟通光（电磁辐射）在空间上传播全过程与数的研究，我们需要建立空间的光（电磁辐射）传播点与有序数组之间的联系，为此我们必须通过周坚平面直角坐标系再引进一个周坚数轴构成这样这个空间直角坐标系来实现。在周坚平面直角坐标系的基础上，再过坐标原点绘制出一条周坚数轴，因此就构成一个空间“三维”内画三条互相垂直，并且有公共原点的周坚数轴（见8月11日已发布的“代数化处理光(电磁辐射)传播全过程”博文），这样就获得了一个具体解析宇宙学意义的空间直角坐标系。过空间定点O作三条互相垂直的周坚数轴，它们都以O为原点，具有相同的单位传播距离以及对应的周坚红移。这三条周坚数轴分别称为X轴(横轴)、Y轴(纵轴)、Z轴(竖轴)，统称为坐标轴。各轴之间的顺序要求符合右手法则，即以右手握住Z轴，让右手的四指从X轴的正向以90度的直角转向Y轴的正向，这时大拇指所指的方向就是Z轴的正向。三条坐标轴中的任意两条都可以确定一个平面,称为坐标面。它们是：由X轴及Y轴所确定的XOY平面；由Y轴及Z轴所确定的YOZ平面；由X轴及Z轴所确定的XOZ平面。这三个相互垂直的坐标面把空间分成八个部分，每一部分称为一个卦限，位于X，Y，Z轴的正半轴的卦限称为第一卦限，从第一卦限开始，在XOY平面上方的卦限，按逆时针方向依次称为第二，三，四卦限；第一，二，三，四卦限下方的卦限依次称为第五，六，七，八卦限。具有解析宇宙学意义的关键是X轴、Y轴和Z轴必须取相同的光（电磁辐射）单位传播距离，在确定光源点所在坐标点后，再在单位传播距离刻度上标注出对应的周坚红移。图4.1就是一个光源点在坐标原点上的具体解析宇宙学意义的空间直角坐标系，为区别于笛卡尔空间直角坐标系，这里就用这种类型坐标系创立者的名字将它命名为周坚空间直角坐标系。在这里仍然值得提醒注意的是，在周坚空间直角坐标系中，我们不能脱离光源点来论述，否则就是笛卡尔空间直角坐标系，从而失去了研究光（电磁辐射）在宇宙空间中传播全过程这个研究对象，由此就失去了它的解析宇宙学意义。4.2光（电磁辐射）在周坚空间直角坐标系中的传播建立了具有解析宇宙学意义的空间直角坐标系，即周坚空间直角坐标系后，对于在坐标原点上的，作为光源点的恒星、星系或星系团等等天体，它向周坚空间直角坐标系内的任何一点P直线传播的光（电磁辐射），显然就出现了一个光（电磁辐射）从坐标原点向P点传播的传播点P，图4.2就是这种光（电磁辐射）在周坚空间直角坐标系上传播示意图，它明显显示出光（电磁辐射）在传播过程中的光源点和传播点之间的传播关系。4.3光（电磁辐射）在周坚空间直角坐标系中的传播坐标从图4.2中我们明显看出，在具有解析宇宙学意义的平面直角坐标系，即周坚空间直角坐标系中，就这样显示出一个光源点在坐标原点上向周坚空间直角坐标系内的任意一点P传播的光（电磁辐射）传播点P，现在，我们就依据解析法给出它所对应的传播坐标。图4.3就是光（电磁辐射）在周坚空间直角坐标系中传播的任意一个传播点P的传播坐标示意