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穩恆宇宙和更為精確的宇宙微波背景輻射溫度
送交者: 方舟の女 2004年09月13日19:26:53 於 [教育學術] 發送悄悄話

穩恆宇宙和更為精確的宇宙微波背景輻射溫度

本女以前推導出來的宇宙微波背景輻射溫度,雖然誤差僅僅
只有千分之一,是目前為止對CMB溫度最為準確的理論計算
數值,也是大爆炸學說等偽科學望塵莫及的驚人精確度,
但是,畢竟使用了類似太陽輻射常數之類的經驗數據,因此
還僅僅是個近似計算而已,不是根據第一性原理的計算。

現在本女根據第一性原理,用更加簡單的方式計算宇宙微波
背景輻射的溫度,其精確度將達到萬分之二點五,甚至超越
了最好的測量數據的實驗誤差。

依據本女的廣義信息論宇宙學原理,宇宙無始無終,但是,
可觀測宇宙的範圍,無論在空間軸上還是在時間軸上,都有
個最大範圍,這個可觀測半徑,表現在空間尺度上為宇宙的
半徑,在時間軸上為宇宙的年齡,這個年齡不是傳統意義上
的年齡,而只是一個等效年齡。宇宙的半徑或者年齡是一個
常數,並不會增大或者縮小。

物質的根本存在形式是廣義量子信息,基本的廣義量子信息元
既不會無中生有,也不會突然消失,而是守恆的,而廣義量子
信息守恆是比其他物理守恆率,如能量守恆,質量守恆,質能
守恆等,更加根本的物理規律,一切其他守恆律,都是由量子
信息守恆推導而來的次等物理規律。

廣義量子信息守恆的觀點,其實來自於愛因斯坦說過的一句極為
意味深長,而不為人們理解的話,愛因斯坦說:“我不相信上帝
需要擲骨子來決定物理現象。”

按照本女的觀點,宇宙的廣義信息,大部分是以無形的,非定域
的形式存在,非定域意味着它們並不存在於某個確定的時間或者
空間位置上,而是瀰漫於整個宇宙的時空範圍,所以這部分量子
信息是以難以探測的形式存在的,這也就是所謂的暗能量。

而有一小部分信息,是以空間定域,但是時間不定域的形式存在,
這就是我們所知道的普通物質的。它們有確定的空間位置,但是,
它們的存在沒有確定的時間段,因為構成普通物質的基本粒子,
如質子和電子,在時間上是非常穩定的,可以說存在於整個的
時間段。這部分物質占全部量子信息的百分比,用一個符號來
表示,就是g,天文觀測的數字,g在百分之五到百分之六之間,
僅僅是估計值,並沒有一個很確切的數字。下面我們可以看到,
g比百分之五點四略大,和精細結構常數有關。

還有一小部分信息,它們的存在既有特定的空間位置,也有特定的
時間位置,這就是光子,光子是無法永久存在的,它只能在發射和
接受之間的時間存在。事實上,在光子被發射和被接受這兩個事件
之間的進程中,光子不與外界發生任何相互作用,(你也許想到光
的反射和折射,但是反射和折射不過是一個光子被吸收掉,同時,
另外一個略為不一樣的光子放射出來)。而物理上無法被觀測到的
便認為是不存在的,因此嚴格意義上,光子僅僅在發射點和吸收點
存在,在這兩處,光子都是既有特定位置,也有特定時間。

這部分完全定域的量子信息,占全部量子信息的比例是g^3/PI。
這些光子,在宇宙空間,是以微波背景輻射的形式存在的。

因此,假如宇宙的全部質能為一份的話,普通物質占的比例便是
g^1,而輻射能量占的比例就是g^3/PI,PI為圓周率。

g的精確值為(2/PI)*SQRT(ALPHA),ALPHA是精細結構常數,就是
137.03599911的倒數。

g = 2/PI * sqrt(1/137.03599911) = 0.054383

採用本女的自然單位制,愛因斯坦臨界密度為
ρ=3*M/(4*PI*R^3),
代入本女的宇宙常數公式:
M = PI * N^2
R = PI * N
得到
ρ=3/(4*PI^3) * (1/N)
微波輻射的能量密度是在上面基礎上乘以g^3/PI:
u= ρ*g^3/PI = 3*g^3/(4*PI^4) * (1/N)
分別代入
g = 2/PI * sqrt(1/137.03599911) = 0.054383

N = PI * exp(2/(3*alpha)) = 1.4898254x10^40
得到:
u = 8.3122x10^-47
記住我們用的是天然單位制。在天然單位制里,光速C和普朗克常數
HBAR都是一。輻射能量密度公式為:
U = PI^2/15 * (kT)^4
(kT)^4 = 15*U/PI^2 = 15 x 8.3122x10^-47 /PI^2
(kT)^4 = 1.2633x10^-46
kT = 3.35256x10^-12

現在把它換算回國際單位制,kT是能量,因此要乘以天然能量單位:

kT = kT * E0 = 3.35256x10^-12 * 1.121928x10-11 Joules
kT = 3.761331x10^-23 Joules
T = 2.724318 K

和現在最好的觀測數值T=2.725K相比,本女的結果,T=2.724318 K,
僅僅相差 0.025%,或者說萬分之二點五的誤差,遠遠小於觀測數值
的實驗誤差。

必須注意,本女的計算過程中,涉及高達四五十個數量級的無量綱
常數,涉及這樣天文數字的計算過程中,即使僅僅是數量級算對了,
都是很令人滿意的結果了,更不要說達到萬分之二的精確度。這個
裡面,有深刻的物理原理在裡面,有人指責本女湊數字,那是毫無
道理的。四五十個數量級,不是湊數字湊得出來的。

順便說一下,根據上面計算,比較原先本女使用太陽常數的公式,
得到:
Lambda = (g/PI)^2/N = 2.011353x10^-44
與根據太陽常數估算的非常接近:
Lambda = 2.018796x10^-44

方舟の女

附原貼:

宇宙的精確等效年齡和微波背景輻射的精確溫度

樓下科學家算出的宇宙年齡一百三十七億年,是不對的。
事實上他們也沒有辦法得出更加精確的結果,只能毛估估。

只有本女的理論才能計算出準確的宇宙等效年齡。給本女一小顆
電子,只需要一顆電子,本女就可以精確計算出宇宙的一切參數。
本女以前已經給出了天然單位制以及宇宙參數方程組:

長度的基本單位是電子的經典半徑,定義為:

r0 = e^2/(Me*C) = α^2*a0 = 2.817 940 325 x 10^-15 m

順手推出時間的基本單位

t0 = r0/C = 9.399637148x10^-24 秒

能量的基本單位是

E0 = (hbar*C)/r0 = 1.121928084x10^-11 焦耳

順手推出質量的基本單位是:

M0*C^2 = E0
M0 = E0/C^2 = Me/α = 137.036*Me = 1.248313346x10^-28 公斤

宇宙的熵,半徑,年齡,或者總能量或質量,當表達成以上的基本單位時,
都可以極簡潔地用宇宙常數和圓周率來表達:

Su = π*S4(N) = 2*π^3*N^3
(R/r0) = π*N
(T/T0) = π*N
(M/M0) = π*N^2

這裡的宇宙常數N是個無量綱常數,在天然單位制下,N和萬有引力常數
有關:
G = 1/(2N)
由現在已知的最好的G值,算出的N為1.52x10^40。可是G的精確度實在太低。
況且我們只能在地球,太陽,以及銀河系的重力環境下測量G,所測量出來
的G,是略為偏小的。根據地球,太陽,以及銀河系的重力場大小估計,
我們測量的G要比宇宙真空環境下的G要偏小1.6%。由此算出的宇宙年齡,
142.2億年,也略為偏大。

精確的N值,應該從精細結構常數來計算:
N = PI * exp(2/(3*alpha))
代入alpha = 1/137.03599911,得到
N = 1.48982536157x10^40

由此得到宇宙等效年齡為:
T = PI * N * t0 = 4.399429x10^17 秒
= 139.41248 億年

本女關於微波背景輻射溫度的計算也需要修正。本女以前給出的宇宙
發光物質比例為百分之五點五,是不精確的,精確的比例和黃金分割
及精細結構常數有關係:
g = sqrt (2*alpha/5) = 5.4027225%

微波輻射能量密度為:
U = 3/(4*PI^2) * g * lambda
這裡Lambda為太陽在一個天然時間單位的時間力,因為輻射而損失的
自身質量的百分比。採用太陽常數1365瓦每平方米每秒,本女算出的
Lambda使用天然單位制為:
Lambda = 2.018796x10^-44
計算出的U是:
U = 8.288322x10^-47
注意我們還是在使用天然單位制,在天然單位制里,HBAR和C都是一,
很好算。輻射能量密度公式為:
U = PI^2/15 * (kT)^4
kT =
(kT)^4 = 15*U/PI^2 = 15 x 8.288322x10^-47 /PI^2
(kT)^4 = 1.259674x10^-46
kT = 3.3501522x10^-12
現在把它換算回國際單位制,kT是能量,因此要乘以天然能量單位:
kT = kT * E0 = 3.3501522x10^-12 * 1.121928x10-11 Joules
kT = 3.7586296x10^-23 Joules
T = 2.7224 K

最準確的宇宙微波背景輻射溫度的測量值是2.725 +- 0.002。本女的
誤差僅僅只有0.1%,在測量誤差之內。這是目前為止對宇宙微波背景
輻射溫度最準確的理論計算值。

本女必須反覆提醒大家注意:
G = 1/2N
HBAR和C都可以是一,但是G 不是一,G 是封閉宇宙的時空曲率,因此
反比於N。G是個宏觀物理參數,不是微觀物理常數。因此,一切以G
為微觀物理常數作為出發點的理論,也就是在所謂的普朗克線度上尋
找大統一理論的試圖,包括超弦理論,包括量子圈理論,也包括霍金
黑洞理論,統統是錯誤的和徒勞的。

幾乎所有的理論物理學家們都迷惑不解的是,為什麼普朗克線度和
我們熟悉的基本粒子線度,竟然相差那麼多個數量級。本女告訴你們,
不必再迷惑了,真正的基本物理線度,是本女的天然單位制線度。而
時空的連續性,在天然單位制的線度上就已經出現破缺,不是在普朗克
線度。

方舟の女

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