闲聊宇宙（43）——宇宙的年龄与寿命

文/侯工

网友：

    宇宙的年龄是多少？它有多长寿命？

侯工：

    根据科学实验的数据，宇宙的年龄是137亿年。

    放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期（Half-life）。随着放射的不断进行，放射强度将按指数曲线下降，放射性强度达到原值一半所需要的时间叫做同位素的半衰期。原子核的衰变规律是：N=No*(1/2)^(t/T) 其中：No是指初始时刻（t=0）时的原子核数 t为衰变时间，T为半衰期，N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大，短的远小于一秒，长的可达数百亿年。

黄金不是放射性元素，它应该也有半衰期，或衰变期（全部衰变完毕），只是很长很长而已。我们生活其中的宇宙中可以观测到约有近2000亿个星系，每个星系平均约有2000亿颗恒星，恒星大约总共约有3×10^22颗，
    太阳系中的太阳为中等大小的恒星，它的质量为1.98892×10^30千克,那么宇宙中可见物质的质量：  

 M1=5.96676×10^52kg.

    我们可观测到的星系只是整个宇宙的21%，所以整个宇宙的质量是

    M2=M1/0.21=2.8413×10^53kg.

    质子的质量m=1.6726231 × 10^-27 kg，

    整个宇宙含有质子总数

    Z=M2/m=1.6987×10^80

    一个质子含有1837个电子，1个电子有5个最小粒子，现在宇宙物质含有最小粒子总数

    H=1.6987×10^80×1837×5=1.5602×10^84

    电子半径=2.8×10^－15m，最小粒子直径约为2×10^-15m，它的最大圆面积

s=3.14×10^(-30)m^2

宇宙寿命终结，现有物质完全分解后，宇宙球面只有一层最小粒子，其面积为

    S1=Hs=4.899×10^54m^2

    宇宙球面积S=4πC²T² 

     T＝[1/（2C）]（S/π）^1/2

    设宇宙从现在起还有寿命为T1，令T=T1，S=S1，将S1的值和C=3×10^8代入上式，得宇宙总寿命

T2=T1+1.37×10^10

=(1/6×10^8)[(4.899×10^54)/3.14]^1/2+1.37×10^10

    =(0.1667×10^-8)×(1.56×10^54)1/2+1.37×10^10

    =(0.1667×10^-8)×1.25×10^27+1.37×10^10

=2.087×10^18+1.37×10^10

=2.08700137×10^18(年)

答案是：宇宙的总寿命是2.08700137×10^18年。

网友：

力是改变物体运动的原因。

为什么有万有引力？因为物体自身质量，所以产生引力。　　
侯工：

质量不能产生引力，引力来自宇宙球面。

网友：

    现在时髦的说法，宇宙是12维的。还有著名的弦论，说宇宙是交响曲。

侯工：

    超过四维的，是大脑异化后的产物。12维纯粹是意淫。

    宇宙本身不复杂，是有人将它搞复杂了。音乐家看宇宙，当然是交响曲了。

网友：

别那么无知！你们知道什么是宇宙？都还没飞出银河系，就妄谈宇宙。

侯工：

   你知道有月球吗？如果不知道，那么你是无知；如果知道，你飞出地球了吗？

网友：

最小的粒子是不是就是无粒子，人观察不到，但又实实在在的存在。无数的无粒子又构成有粒子，比如中微子。
侯工：　　　

人观察不到不等于无。最小粒子是无质量的，但是它是实际存在的。5个最小粒子构成电子，构成电子后就有了质量。

网友：

有限与无限是否可以如此理解，一个圆有他的周长与面积，而这都是有限的。圆上在周而复始，这又是无限的，无起点无终点。
侯工：

这里的圆是指宇宙的动态圆，不是几何学里的圆。有限，是指运动圆的膨胀是有限的；无限，是指圆的循环运动是无限的。

网友：

    根据观测，月球每年离开地球3.8厘米，怎么知道地球每年离开太阳的距离？

侯工：

    月球每年离开地球的距离是实测的数据。地球每年离开太阳的距离的理论数据为：

已知地球和太阳的距离l=1.521×10^11m，宇宙半径R=1.37×10^10光年，宇宙每年的径向距离ΔR=R1-R2=1光年

求地球每年离开太阳的距离Δl.

因为：Δl/ΔR=l/R

所以：Δl=ΔR*l/R=1光年*1.521×10^11m/1.37×10^10光年=11.1m.

已知月球和地球的距离=4.055×10^8m,那么月球每年离开地球的理论数据是：

Δl=ΔR*l/R=1光年*4.055×10^8m/1.37×10^10光年=2.96×10^-2m=2.96cm.显然与实测数据不符，这有两种可能：一是测量误差，二是宇宙年龄只有110亿年，还是在允许误差范围内，这也说明宇宙确实是以光速沿径向作膨胀运动的。