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稳恒宇宙和更为精确的宇宙微波背景辐射温度
送交者: 方舟の女 2004年10月08日17:19:46 于 [教育学术] 发送悄悄话

稳恒宇宙和更为精确的宇宙微波背景辐射温度

本女以前推导出来的宇宙微波背景辐射温度,虽然误差仅仅
只有千分之一,是目前为止对CMB温度最为准确的理论计算
数值,也是大爆炸学说等伪科学望尘莫及的惊人精确度,
但是,毕竟使用了类似太阳辐射常数之类的经验数据,因此
还仅仅是个近似计算而已,不是根据第一性原理的计算。

现在本女根据第一性原理,用更加简单的方式计算宇宙微波
背景辐射的温度,其精确度将达到万分之二点五,甚至超越
了最好的测量数据的实验误差。

依据本女的广义信息论宇宙学原理,宇宙无始无终,但是,
可观测宇宙的范围,无论在空间轴上还是在时间轴上,都有
个最大范围,这个可观测半径,表现在空间尺度上为宇宙的
半径,在时间轴上为宇宙的年龄,这个年龄不是传统意义上
的年龄,而只是一个等效年龄。宇宙的半径或者年龄是一个
常数,并不会增大或者缩小。

物质的根本存在形式是广义量子信息,基本的广义量子信息元
既不会无中生有,也不会突然消失,而是守恒的,而广义量子
信息守恒是比其他物理守恒率,如能量守恒,质量守恒,质能
守恒等,更加根本的物理规律,一切其他守恒律,都是由量子
信息守恒推导而来的次等物理规律。

广义量子信息守恒的观点,其实来自于爱因斯坦说过的一句极为
意味深长,而不为人们理解的话,爱因斯坦说:“我不相信上帝
需要掷骨子来决定物理现象。”

按照本女的观点,宇宙的广义信息,大部分是以无形的,非定域
的形式存在,非定域意味着它们并不存在于某个确定的时间或者
空间位置上,而是弥漫于整个宇宙的时空范围,所以这部分量子
信息是以难以探测的形式存在的,这也就是所谓的暗能量。

而有一小部分信息,是以空间定域,但是时间不定域的形式存在,
这就是我们所知道的普通物质的。它们有确定的空间位置,但是,
它们的存在没有确定的时间段,因为构成普通物质的基本粒子,
如质子和电子,在时间上是非常稳定的,可以说存在于整个的
时间段。这部分物质占全部量子信息的百分比,用一个符号来
表示,就是g,天文观测的数字,g在百分之五到百分之六之间,
仅仅是估计值,并没有一个很确切的数字。下面我们可以看到,
g比百分之五点四略大,和精细结构常数有关。

还有一小部分信息,它们的存在既有特定的空间位置,也有特定的
时间位置,这就是光子,光子是无法永久存在的,它只能在发射和
接受之间的时间存在。事实上,在光子被发射和被接受这两个事件
之间的进程中,光子不与外界发生任何相互作用,(你也许想到光
的反射和折射,但是反射和折射不过是一个光子被吸收掉,同时,
另外一个略为不一样的光子放射出来)。而物理上无法被观测到的
便认为是不存在的,因此严格意义上,光子仅仅在发射点和吸收点
存在,在这两处,光子都是既有特定位置,也有特定时间。

这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。
这些光子,在宇宙空间,是以微波背景辐射的形式存在的。

因此,假如宇宙的全部质能为一份的话,普通物质占的比例便是
g^1,而辐射能量占的比例就是g^3/PI,PI为圆周率。

g的精确值为(2/PI)*SQRT(ALPHA),ALPHA是精细结构常数,就是
137.03599911的倒数。

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

采用本女的自然单位制,爱因斯坦临界密度为
ρ=3*M/(4*PI*R^3),
代入本女的宇宙常数公式:
M = PI * N^2
R = PI * N
得到
ρ=3/(4*PI^3) * (1/N)
微波辐射的能量密度是在上面基础上乘以g^3/PI:
u= ρ*g^3/PI = 3*g^3/(4*PI^4) * (1/N)
分别代入
g = 2/PI * sqrt(1/137.03599911) = 0.054383

N = PI * exp(2/(3*alpha)) = 1.4898254x10^40
得到:
u = 8.3122x10^-47
记住我们用的是天然单位制。在天然单位制里,光速C和普朗克常数
HBAR都是一。辐射能量密度公式为:
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

现在把它换算回国际单位制,kT是能量,因此要乘以天然能量单位:

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

和现在最好的观测数值T=2.725K相比,本女的结果,T=2.724318 K,
仅仅相差 0.025%,或者说万分之二点五的误差,远远小于观测数值
的实验误差。

必须注意,本女的计算过程中,涉及高达四五十个数量级的无量纲
常数,涉及这样天文数字的计算过程中,即使仅仅是数量级算对了,
都是很令人满意的结果了,更不要说达到万分之二的精确度。这个
里面,有深刻的物理原理在里面,有人指责本女凑数字,那是毫无
道理的。四五十个数量级,不是凑数字凑得出来的。

顺便说一下,根据上面计算,比较原先本女使用太阳常数的公式,
得到:
Lambda = (g/PI)^2/N = 2.011353x10^-44
与根据太阳常数估算的非常接近:
Lambda = 2.018796x10^-44

方舟の女

附原贴:

宇宙的精确等效年龄和微波背景辐射的精确温度

楼下科学家算出的宇宙年龄一百三十七亿年,是不对的。
事实上他们也没有办法得出更加精确的结果,只能毛估估。

只有本女的理论才能计算出准确的宇宙等效年龄。给本女一小颗
电子,只需要一颗电子,本女就可以精确计算出宇宙的一切参数。
本女以前已经给出了天然单位制以及宇宙参数方程组:

长度的基本单位是电子的经典半径,定义为:

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

顺手推出时间的基本单位

t0 = r0/C = 9.399637148x10^-24 秒

能量的基本单位是

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

顺手推出质量的基本单位是:

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

宇宙的熵,半径,年龄,或者总能量或质量,当表达成以上的基本单位时,
都可以极简洁地用宇宙常数和圆周率来表达:

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

这里的宇宙常数N是个无量纲常数,在天然单位制下,N和万有引力常数
有关:
G = 1/(2N)
由现在已知的最好的G值,算出的N为1.52x10^40。可是G的精确度实在太低。
况且我们只能在地球,太阳,以及银河系的重力环境下测量G,所测量出来
的G,是略为偏小的。根据地球,太阳,以及银河系的重力场大小估计,
我们测量的G要比宇宙真空环境下的G要偏小1.6%。由此算出的宇宙年龄,
142.2亿年,也略为偏大。

精确的N值,应该从精细结构常数来计算:
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龄为:
T = PI * N * t0 = 4.399429x10^17 秒
= 139.41248 亿年

本女关于微波背景辐射温度的计算也需要修正。本女以前给出的宇宙
发光物质比例为百分之五点五,是不精确的,精确的比例和黄金分割
及精细结构常数有关系:
g = sqrt (2*alpha/5) = 5.4027225%

微波辐射能量密度为:
U = 3/(4*PI^2) * g * lambda
这里Lambda为太阳在一个天然时间单位的时间力,因为辐射而损失的
自身质量的百分比。采用太阳常数1365瓦每平方米每秒,本女算出的
Lambda使用天然单位制为:
Lambda = 2.018796x10^-44
计算出的U是:
U = 8.288322x10^-47
注意我们还是在使用天然单位制,在天然单位制里,HBAR和C都是一,
很好算。辐射能量密度公式为:
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
现在把它换算回国际单位制,kT是能量,因此要乘以天然能量单位:
kT = kT * E0 = 3.3501522x10^-12 * 1.121928x10-11 Joules
kT = 3.7586296x10^-23 Joules
T = 2.7224 K

最准确的宇宙微波背景辐射温度的测量值是2.725 +- 0.002。本女的
误差仅仅只有0.1%,在测量误差之内。这是目前为止对宇宙微波背景
辐射温度最准确的理论计算值。

本女必须反复提醒大家注意:
G = 1/2N
HBAR和C都可以是一,但是G 不是一,G 是封闭宇宙的时空曲率,因此
反比于N。G是个宏观物理参数,不是微观物理常数。因此,一切以G
为微观物理常数作为出发点的理论,也就是在所谓的普朗克线度上寻
找大统一理论的试图,包括超弦理论,包括量子圈理论,也包括霍金
黑洞理论,统统是错误的和徒劳的。

几乎所有的理论物理学家们都迷惑不解的是,为什么普朗克线度和
我们熟悉的基本粒子线度,竟然相差那么多个数量级。本女告诉你们,
不必再迷惑了,真正的基本物理线度,是本女的天然单位制线度。而
时空的连续性,在天然单位制的线度上就已经出现破缺,不是在普朗克
线度。

方舟の女

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