宇宙的寿命

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。[百度《半衰期》]

黄金不是放射性元素。但是，由于宇宙在膨胀，任何物质都要被分解成为最小粒子以补充球面的增幅，所以黄金也会分解，它应该也有半衰期，或衰变期（全部衰变完毕），只是时间很长很长而已。

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1500亿颗恒星，宇宙恒星大约总共约有3×10^22颗。
    太阳系中的太阳为中等大小的恒星，它的质量为1.98892×10^30kg,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，

    现在宇宙的年龄是137亿年，有一部分质子已经分解了。目前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，最小粒子直径为2×10^-15m，它的最大圆面积即占据宇宙球面的面积：

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=H*s

=1.5602×10^84*3.14×10^(-30)

=4.899×10^54m^2

现在宇宙半径r=1.37*10^10*3*10^8*365*24*60*60

=1.2961*10^26m

现在宇宙球面积S2=4πr^2,

=4*3.14*（1.2961*10^26）^2

=21.1*10^52

=0.211*10^54m^2

宇宙球面积:

S=S1+S2

=4.899×10^54+0.211*10^54

=5.11*10^54

又因为S=4πC^²T^² 

上式中，C为光速等于3*10^8m/s,T为时间（秒）6.763，当所有物质分解完毕，即为宇宙寿命。

     T＝[1/（2C）]（S/π）^1/2

   将S的值和C=3*10^8代入上式，得宇宙总寿命

T=(1/6*10^8)[(5.11*10^54)/3.14]^1/2

=(0.1667*10^-8)(1.63*10^54)^1/2

=(0.1667*10^-8)*1.28*10^27

=2.133*10^18(秒)

=6.763*10^10年

答案是：宇宙的总寿命是676亿年。