用廣義信息論精確解算宇宙微波背景輻射

本女已經多次撰文解釋廣義信息論的一個重要結果，並且批駁現代科學界
流行的宇宙大爆炸學說。在此本女將用廣義信息論原理，用乾淨利落的，
不拖泥帶水的計算過程，計算宇宙微波背景輻射溫度到與實驗測量結果的
誤差不超過百分之二，這麼精確的結果是大爆炸理論學者們怎麼湊數字也
湊不出來的。

宇宙大爆炸學說的三大支柱，一是它認為遙遠星體的哈勃紅移證明了所有
的星體都在以正比於距離的速度遠離我們，所以宇宙在膨脹，而在過去的
某個時間，宇宙應該起源於某個緻密的奇點。二是它認為，按照大爆炸的
模型計算，可以得出宇宙微波背景輻射的正確溫度，第三，按大爆炸理論
計算的宇宙中氦元素的豐度與實際觀測數字符合得很好。

這三條全部都是錯誤的，第一條，本女已經解釋過，由引力場引起的廣義
相對論紅移，可以準確完全地解釋哈勃紅移，本女已經做了具體計算推導，
證明引力紅移正好等於大爆炸理論計算的哈勃紅移，從而遠方星體相對於
地球的普遍退行既不必要，也不存在。

宇宙大爆炸學說的第三條根本不值一駁。按照大爆炸學說計算的宇宙的總
質量（把所有質量和能量全算進去）遠高於觀測得到的宇宙質量。觀測的
宇宙質量僅為百分之五。其餘有百分之二十五歸為所謂暗物質，另有百分
之七十歸為暗能量。宇宙大爆炸學說不能預測為什麼可觀測到的物質占到
百分之五，卻聲稱在那個百分之五中間，氦占到四分之一，這是很荒謬的。
假如宇宙大爆炸準確計算出百分之五的重子豐度，然後再在那百分之五的
重子的基礎上，算出氦應該有的豐度，才比較可信，否則，那只不過是在
湊數字。

事實上，宇宙大爆炸的學者們一直在宇宙背景微波輻射上面湊數字。他們
認為，現在的宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸早期的高溫輻射在宇宙物質
與輻射退耦合之後，殘留至今的痕跡。可是如果你檢索幾十年來，他們對
微波輻射溫度的計算，就會發現他們一直在湊數字，隨着實際觀測數字的
不斷改進，他們的計算也從十度左右一直改進到現在的約三度不到。因為
大爆炸模型里，對微波背景輻射的計算模型很複雜，要想拼湊一個與實驗
觀測很符合的數據，一點也不難。

而本女的理論模型和公式，是異常簡單的，也不留下任何餘地可以供你湊
數字之用。按照本女的簡單公式計算得到的數字，和觀測數字完全相符，
這個可以證明，本女的理論是正確的理論，不是湊出來的。

下面本女將顯示，宇宙微波背景輻射可以經過非常簡單而直接，不需要
任何修正係數的計算過程得到，計算的結果和實驗數值非常精確地符合。

在計算之前，先指出宇宙大爆炸學說把微波背景輻射看作是一種殘留輻射
顯而易見是錯的，它假設宇宙自從早期物質和輻射“退耦合”之後，留下
的輻射就和物質再沒有相互作用，也就是再沒有“耦合”過。而物質也再
沒有發射過微波頻段的輻射。這是完全錯誤的。宇宙物質一直在持續地
發射和吸收微波輻射，所以，物質和輻射一直是在“耦合”着的。我們能
觀測到微波輻射，這個簡單的事實就證明物質和微波輻射仍然可以發生
“耦合”。宇宙中瀰漫的星雲和其他星際間物質一直在發射和吸收着微波
輻射。

從本女的簡捷優美的宇宙尺度公式：

電子質量 以電子引力結構常數為半徑的三維球體表面積
──── ＝ ─────────────────────
宇宙質量 以電荷精細結構常數為半徑的四維球體表面積

其中電子引力結構常數＝G*Me^2/(hbar*c)。電荷精細結構常數是大家
都熟知的 1/137.036。這兩者都是無量綱的基本物理常數。

可以得到這個電子質量和宇宙質量的比例常數為 1.0051213x10^-83。
而宇宙質量為 9.063x10^52 公斤。再根據史瓦西黑洞半徑公式，或者
愛因斯坦的宇宙方程的臨界密度公式（這兩者是等價的）：

R = 2*G*M/C^2
or H^2 = (8*PI/3)*G*ρ with H = C/R = 1/T

可以推算出宇宙的半徑為 1.3458x10^26 米。而宇宙的等效年齡，也即
哈勃常數的倒數，為 4.489x10^17 秒。也就是 142.25億年。與天文觀測
的數字符合。本女的宇宙總質量也與大爆炸學說的宇宙總質量一致。

依據這些數字，本女可以計算微波背景輻射的溫度了。首先，並非是
宇宙的所有質量都可以被觀測得到。可以被觀測到的質量，必須是可以
發射光子或者吸收光子的質量，也就是說，可觀測的質量，基本上是
類似太陽之類的恆星。

天文觀測到的可見物質，占宇宙全部物質約百分之五。這也就是說，在
宇宙的物質循環中，在宇宙等效年齡內的任何時刻，都有約百分之五的
物質，構成類似太陽那樣的發光恆星，我們可以計算這個百分之五恆星
在宇宙等效年齡內發射出多少輻射。本女這個百分之五的數字是借來的
一個很粗糙的數字，見：

http://www.superstringtheory.com/cosmo/cosmo2a1.html

首先，這個百分之五的宇宙質量為 4.5315x10^51公斤，太陽的質量為
1.989x10^30公斤。所以發光宇宙質量等於 2.2783x10^21個太陽。

太陽每秒鐘發射的能量，可以從太陽常數，也就是太陽輻射在地球的距離
處的功率，每平方米1370瓦，乘以地球到太陽距離，1496億米，的球面積
而得。這個數字是3.853x10^26瓦。

全宇宙的輻射功率是太陽輻射功率乘以宇宙發光物質等效的太陽個數：
2.2783x10^21 x 3.853x10^26瓦 = 8.7783x10^47瓦

在宇宙等效年齡期間所有的輻射能量等於上面這個數字乘以宇宙的等效
年齡：

8.7783x10^47瓦 x 4.489x10^17 秒 = 3.941 x 10^65 焦耳

這個數字，除以宇宙體積，就可以得到單位體積的輻射密度。宇宙的體積，
可以用宇宙的半徑和三維球體體積公式 (4*PI/3)*R^3計算：

3.86 x 10^-14 焦耳/每立方米

我們知道黑體輻射公式，黑體輻射的單位體積能量密度可以用這個公式計算：

U = 4*ρ*T^4/C = 7.565x10^-16 x T^4

見

http://scienceworld.wolfram.com/physics/RadiationDensity.html

比較於上面的宇宙輻射密度公式，得到

7.565x10^-16 x T^4 = 3.86 x 10^-14 焦耳/每立方米

T^4 = (3.86x10^-14)/(7.56x10^-16) = 51.0245

T = 2.673 度絕對溫度

這個結果，與天文觀測的最新結果，2.725 K，在百分之二的精確度
內，完全吻合。據本女所知，根據宇宙大爆炸學說計算的宇宙微波
背景輻射溫度，尚還不曾達到如此與實際測量值吻合的程度。

（2.725 K見 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/bkg3k.html）

這個說明，本女的理論，遠比宇宙大爆炸學說更加準確地描述了
宇宙微波背景輻射。本女的以上計算，任何人有一個計算器，便
可以每一步都嚴格驗證本女的計算過程，證明這個數字並不是湊
出來的。

方舟の女