1。14宇宙数学模型

　　侯工

　　我们现在讨论的是理论物理，理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，因为有很多实验是不能实行的，比如最小粒子的性质，又比如观察视域以外的天体等。对这些问题的研究，只有理论物理，通过论证或思想实验来解决。

　　人类可以通过离开地球的卫星来观察地球，看到地球是一个蓝色的星球。但是人类无法离开宇宙来观察宇宙，那么我们可以通过建立数学模型来研究宇宙。

　　我们观察自然界，月球是球状的，太阳是球状的，吹出来的肥皂泡是球形的，这是什么原因？原来，自然界有一条最省材料又能平稳运动的原理，球形是最省材料而且转动最平稳的。按照这个原理，宇宙也应该是个球形的。

　　那么，宇宙究竟是实心的还是空心的？如果是实心的，天体就像池塘里的鱼儿一样到处乱窜地无序运行，那么互相碰撞就是经常发生的了。所以宇宙是空心形的，而且必须受球面牵引才能运动，这样就保证有序运行了，否则，物体就会像无头苍蝇一样乱飞，或者干脆就不动了。

　　这样，宇宙的数学模型就比较简单了：

　　设宇宙球面积为S，宇宙半径为r，则有：

　　S等于4лr2 （1）

　　由于r等于ct（c为光速，t为时间）

　　则有：S等于4лc2t2 （2）

　　（2）表示球面的瞬时面积。

　　两边对t求导，得：

　　S’等于8лc2t （3）

　　（3） 表示球面瞬时膨胀速度，也就是瞬时膨胀增幅。

　　瞬时膨胀增幅瞬时面积称为膨胀率：

　　8лc2t4лc2t2等于2t （4）

　　当膨胀率为0的时候，所有物体分解完毕，t就是宇宙的寿命。

　　计算：

　　因为S等于4лc2t2

　　t＝【S （4πcc）】12

　　宇宙现有物体中最小粒子总数等于1。3551084个

　　最小粒子在宇宙球面上占据的面积等于8。42510 30平方米（1。11《什么是最小粒子》）

　　宇宙现有物体展开的面积S2等于（8。42510 30）×1。3551084

　　等于1。14161055平方米

　　1光年等于9。46×1015米

　　c等于3108米秒

　　1年等于3。1536107秒

　　现在宇宙球面面积S1等于S等于4лr2等于43。1416（138。21089。46×1015）2

　　等于1。70921052平方米

　　宇宙球面总面积S等于S1加S2等于1。70921052加1141。61052等于1143。31052平方米

　　宇宙寿命t等于【1143。31052（3。14164（3108）2】12

　　等于（10。1091036）12

　　等于3。17951018秒

　　等于1。00821011年

　　等于1008。2亿年

　　（3）两边对t求导，得：

　　S”等于8лc2 （4）

　　（4）表示球面积瞬时膨胀的加速度。这里是指面积，然而，球面上两点之间的膨胀是匀速的，没有加速度。例如月球离开地球的速度是3。8cm年。

　　地球离开太阳的速度是多少？

　　计算；

　　月球到地球的距离为3。844105km

　　太阳到地球的距离为1。496108km

　　那么地球离开太阳的速度是381。4963。844等于14。79m年，这样，大概3年就要增加1秒，称为闰秒。大概1亿年后，地球公转一周就要两年时间。闰秒，就是宇宙以球面膨胀方式运动的证据。