数学老师用计算公式推算世界末日时间
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数学老师用公式推算世界末日
注：t:时间 H：哈勃常数 RO：太阳半径 ln:自然对数 M：太阳质量 G：牛顿万有引力常数
好莱坞灾难大片《2012》、玛雅的2012世界末日预言,让很多人对未来充满恐慌。2012真的是世界末日吗？昨日,江苏教育学院附属高级中学孙四周老师,用数学公式向记者演绎了宇宙的未来,按照他的计算,在5000年后,太阳和现在相比几乎没有变化。
这些成果出现在孙四周新近出版的专著《空间相对论膨胀宇宙的数学原理》一书中。在孙四周老师的身上,数学几乎是个“万能工具”。此前,他曾用几何方法证明了周正龙拍摄的华南虎为假,并因此而名声大噪。
孙四周说,都错了！
近年来,世界末日论一直是热门话题。随着好莱坞灾难大片《2012》的热映和持续传播,2012更是被确切地指认为“世界末日”。这一论断和神秘的玛雅预言不谋而合,因而在世界范围内,不少公众因此恐慌莫名。
世界各国的不少科学家都投入到“世界末日”这一问题的研究中。据媒体报道,有着“自爱因斯坦以来最伟大的物理学家”之称的英国传奇人物霍金,也曾就此焦点问题发表看法,他出面辟谣说：2012不是世界的末日,我们不必惊慌。
宇宙的末日会在大约200年以后到来,因此我们这一辈人是安全的。
“此言一出,无异于火上浇油。把宇宙的寿命向后推延200年,仍然没有卸去人们心头的重压。霍金的良苦用心显然没有起到预想的结果。”孙四周老师表示。
近日,孙四周出版了《空间相对论膨胀宇宙的数学原理》个人专著。在这本书中,他用5个公理和1个定义,揭示宇宙演化的数学原理。“由此得到的太阳系寿命等的计算结果,符合美国、德国等国科学家的**预测。”孙四周表示。
根据孙四周的计算,他对本报记者说：“我们的太阳系现在正处于演化成熟期,相当于人类的30多岁。它仍然在膨胀,但是它很平稳。”
“太阳系的消亡肯定不是在2012年,也不是在这以后200年左右。撇开电影的夸张和艺术化不说,科学大师霍金这次是错定了。”孙四周笃定地说。
究竟怎样计算宇宙的寿命？
究竟怎样计算宇宙的寿命？孙四周介绍,科学研究表明,宇宙在空间上是有限的,在时间上是有起点和终点的。我们的宇宙是从很小的一个点开始,扩大而成现在这个规模。最初的宇宙,可以想象成比原子还小。经过膨胀,才有今天的太阳系、银河系、河外星云、星际空间等等。
孙四周介绍说,
根据爱因斯坦的相对论可推得,宇宙从最初的膨胀到现在,大约用了137亿年。但是,实际的观测资料不断刷新,现在已经有观测到200亿年以外的星云的记录。尽管如此,科学界还是普遍认为时间总有一个起点,就是以宇宙从一个点开始膨胀那一刻为0时刻。
宇宙的膨胀,到现在也没有停止,而且有证据表明膨胀在加速。在孙四周的著作《空间相对论膨胀宇宙的数学原理》中,有一个公式可以计算宇宙在任意时刻的膨胀速度。孙四周介绍,这个公式是他根据相关的公理和定义推证出来的,通过这个公式,可以计算任意一个星系从小到大的膨胀过程,从而轻易地计算出星系解体的时间表。
“这样的公式在世界上是**个,我感到很幸运”,孙四周自豪是自己发现了这个公式,他认为他书中的观点在被实验确认之前,虽然也只是一种假说,但“这是世界上**个用数学公理化体系给出的宇宙假说”,“希望能尽快投入实验,这也是中国人抢占宇宙学研究制高点的一个重大契机。”#p#副标题#e#
“根据计算,我们所在的太阳系将在350亿年以后开始解体,持续到1100亿年以后太阳本身化为辐射消耗干净。”孙四周介绍。
为了解释他的计算公式,
孙四周详细地给记者讲述了诸如逃逸半径、逃逸角速度、外围线速度以及旋转周期等等多个令人头晕的定义,但其据此描绘的宇宙未来变迁图却称得上波澜壮阔,气势非凡。
根据孙四周的计算,他介绍：“由于膨胀在加速,大约69亿年后,地球已经占据了火星的轨道。除了地球,此外水星占了金星,金星占了地球,火星占了木星、木星占了土星、土星占了天王星、天王星占了海王星,海王星占了冥王星。”
“大约300亿年后,太阳膨胀到现在水星轨道上,但是它并不能灼伤水星。因为水星已经向外漂移到达现在木星的轨道上。此时的地球,已经到达现在海王星的位置上,但是那里不像现在这样寒冷,因为太阳已经向外膨胀了。”
“350亿年以后,太阳系最外围的行星冥王星,已经从太阳系逃走了。”孙四周颇为形象地描述道：“刚进入21世纪的2006年时,我们人类嫌弃这个个头较小的小弟弟,认为它不配做我们的兄弟。国际天文学家开会,把冥王星开除出"大行星"行列,称它为 "矮行星"想起来还真有点舍不得它。350亿年以后,它会漂流到宇宙深空,那里只有绝对的零度（零下273摄氏度）和无边的黑暗……”
“大约400亿年以后,
地球已经处于比现在冥王星还远的位置上”,孙四周介绍,“那里寒冷极了。此时的金星处在现在冥王星的位置上,太阳已经膨胀到接近现在金星的位置。”
根据孙四周的计算,其后,海王星、天王星、土星、木星、火星将相继逃离太阳系,“大约600亿年后,地球和金星全都逃走了,只剩下水星茕茕孑立,在现在冥王星稍外一点的轨道上与太阳相顾无言。它是8大行星中最后的守望者,但它的离去也指日可待。”
1000亿年后,太阳以“超壮观的焰火告别”
“在所有的行星都逃走后,太阳还有400多亿年的存活期,”孙四周推算,他认为,届时,太阳将作为一颗超级巨星,在宇宙的边缘部分闪耀。它的面积很大,而且还会迅速外扩,厚度变小。
“太阳内部的热核反应将减弱,因为面积增大了,能量损失也更大了,太阳的温度会稍稍变低”,孙四周认为,太阳会有一个逐渐变暗的过程,“先是最外沿撕裂,光芒陡然增大,形成一圈耀眼的光环,这个环就是现在宇宙观测中所看到的"爱因斯坦环",随着物质消耗的加快,"爱因斯坦环"向内收缩,直至消失……”
“这就是太阳的离去过程。它以自身为燃料、以超壮观的焰火晚会,完成与这个宇宙的告别之礼。”孙四周含有诗意地描绘。
他表示,任何事物都有其诞生和消亡的过程,太阳系也不例外,如果要说世界末日,“这个时候才是宇宙的末日”。
“经过计算,我们的太阳系现在正处于演化成熟期,相当于人类的30多岁。它仍然在膨胀,但是它很平稳。平稳到比婴儿的摇篮更舒适更安全。”孙四周介绍。
他具体解释道：“就算按现在的尺度计算,太阳的直径目前为140万公里。从原先的70万公里增加到现在的140万公里,用了69亿年时间。平均每亿年大约10万公里,一年大约0.001公里,即每年大约1厘米。”
“即使在5000年以后,我们的太阳和现在比起来也几乎没什么变化。至于600亿年以后,地球脱离了太阳系,我们人类的未来是什么,我们现在只能想象,不需担心。”临采访结束,孙四周引用了苏轼的一句话来说明自己的观点以其变者而观之,天地曾不能以一瞬。以其不变而观之,物与我皆无尽也。
“2012,我们会活得很好。”孙四周肯定地表示。
