闲聊宇宙（43）——宇宙的年龄与寿命

文/侯工

【对部分数据进行了修正。】

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。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，

电子体积=4/3*3.14(2.8×10^－15)^3

=1.3333*68.9293*10^-45

=91.9057*10^-45m^3

最小粒子的体积=91.9057*10^-45/5=18.3811*10^-45m^3

它的半径：18.3811*10^-45=4*3.14/3r^3

r=(4.3904*10^-45)^1/3=1.6374*10^-15m

最小粒子最大圆面积即占据宇宙球面的面积：

s=3.14×（1.6374）^2*10^(-30)m^2=8.4186×10^(-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*8.4186×10^(-30)

=13.132×10^54m^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

宇宙球面总面积:

S=S1+S2

=13.132×10^54+0.211*10^54

=13.343*10^54m^2

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），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)[(13.343*10^54)/3.14]^1/2

=(0.1667*10^-8)(4.2494*10^54)^1/2

=(0.1667*10^-8)*2.061*10^27

=3.436*10^18(秒)

=10.9*10^10年

答案是：宇宙的总寿命是1090亿年。

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。物质被宇宙球面拉动才有引力。例如，一艘轮船拖着两艘小船行走，这两艘小船就会互相吸引而靠在一起。

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：

    宇宙空间是二维的，加上时间是三维的，再加上人类的思维是四维的。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。