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59. 宇宙的寿命

热度 2已有 202 次阅读2021-4-16 10:12 |系统分类:杂谈| 宇宙的寿命 分享到微信

59. 宇宙的寿命

侯工

 

 

宇宙有寿命吗?

 

——宇宙是无限的,怎么会有寿命?

 

很多人都是这样认为的。

 

为什么人们觉得宇宙是无限的呢?

 

因为他们认为宇宙是个平面,这个平面无边无际——这是被阿基米德几何误导了。阿氏认为,平面具有无限延展性(也就是说平面没有边界)。其实,阿氏说的是一种抽象,并不符合宇宙的实际,因为宇宙上任何一个“平面”,都在宇宙球面上,是宇宙球面的一部分。你要作一个垂直于宇宙球面的“平面”是不可能的。因为如果有个“平面”垂直于宇宙球面,那么这个平面处于宇宙球面之外或之内。宇宙球面之外是未来,之内是过去,都是不存在的,所以不存在垂直于宇宙球面的“平面”。那么这个“平面”只能紧贴着宇宙球面了,也就是宇宙球面的一部分,所以它不是平面。也就是说,宇宙不存在平面。

 

如果你还是认为宇宙是个平面。通过观测,宇宙在膨胀,请你想想平面如何膨胀?平面上的一个正方形的四角上的4点如何互相远离?如果沿着对角线互相远离,那么正方形4边的速度必然小于对角线上的速度。由于速度不同,平面必然变形,例如对一块钢板加热,它就会因膨胀而变形,一旦变形,平面就不存在了,所以,宇宙只能够是个球面。

 

既然宇宙是个球面,那么必定是有限的。因为宇宙就局限在球面内。即使球面膨胀,也不可能无限膨胀——由于物质守恒。不能减少,也不能增多。当所有物质(体)分解完毕,球面就不能膨胀了,宇宙寿命至此为止,所以宇宙有寿命。

 

宇宙的寿命有多长?

 

可以计算出来:

 

设宇宙球面积为S,宇宙半径为r,则有:

 

S=4лr^2                                   (1)

 

由于r=ct(c为光速,t为时间)

 

则有:S=4лc^2t^2                         2

 

2)表示球面的瞬时面积。

 

两边对t求导,得:

 

S=8лtc^2                                (3)

 

(3) 表示球面瞬时膨胀速度,也就是瞬时膨胀增幅。

 

瞬时膨胀增幅/瞬时面积称为膨胀率:

 

8лc^2t/4лc^2t^2=2/t                  4

 

在数学上,当t趋于无穷大,膨胀率为0。然而,实际上t不可能趋于无穷大,t是有限的,所以当t到达极限时,膨胀率为0

 

当膨胀率为0的时候,所有物体分解完毕,显然t就是宇宙的寿命。

 

宇宙最小粒子总数=宇宙总质量除以最小粒子的当量质量

 

=3.1762*10^53/1.821*10^(-31)

 

=1.7442*10^84()

 

根据有关资料,电子半径=2.8*10^-15m

 

那么电子体积=4/3лr^3

 

=1.3333*3.1416(2.8X10^-15)^3

 

=91.953X10^-45立方米

 

1个电子有5个最小粒子。由于球体之间有空隙,而且最小粒子在电子内有活动空间,不是紧密地填满,所以要乘以系数0.6

 

最小粒子体积=0.6*0.2*91.953X10^-45

 

            =11.034X10^-45立方米

 

设最小粒子半径为R,则有

 

11.034X10^-45=(4/3)лR^3

 

R=[3*11.034X10^-45/(3.1416)4]^(1/3)

 

=[2.6342X10^-45]^(1/3)

 

=1.3812X10^-15m

 

 

因为最小粒子的半径是1.3812X10^-15m

 

所以最小粒子的最大截面积=3.1416*[1.3812X10^-15]^2

 

=5.9933*10^-30m^2

 

考虑到最小粒子必须有一定的活动空间,那么最小粒子在宇宙球面上占有面积比其最大截面积大,应该乘以1.2

 

最小粒子在宇宙球面上占有面积=1.2×5.9933*10^-30

=7.192*10^-30m^2

 

那么宇宙极限球面面积=1.7442*10^84×7.192*10^-30

 

=12.544*10^54m^2

 

 

因为:

 

S=4*3.1416ccT^2

 

T=[(S/4)/(3.1416cc)]^(1/2)

 

宇宙寿命T=[(12.544*10^54/4)/(3.1416×9*10^16)]^(1/2)

 

=[3.136×10^54/(3.1416×9×10^16]^1/2

 

=(0.11091×10^38)^1/2

 

=0.333*10^19

 

1=3.1536*10^7

 

0.333*10^19/(3.1536*10^7)

 

=0.1056*10^12

 

=1056亿年

 

通过计算,宇宙寿命是1056亿年。

 










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