大爆炸理论有公式吗,大爆炸理论的漏洞

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-16 20:18:51

哈勃定律简单表达为:Vf = Hc x D。这里Vf表示物体远离速率,单位km/s;Hc表示监测到的哈勃常数,单位km/(s·Mpc);D为相对地球的距离,单位Mpc(百万秒差距,1秒差距约3.26光年)。

根据监测到的哈勃常数,也就是距离我们326万光年处星系离开我们的速度,按照哈勃定律就可以计算出距离我们任意远星系离开我们的速度,也可以从星系离开我们的速度,得出相对我们的距离。

从哈勃定律可以看出,远方的所有星系都在远离我们而去,越远越快,由此证实了宇宙在膨胀。根据多国长期多次测得的哈勃常数,平均值约在75km/s·Mpc,这样根据哈勃定律计算可以得出,在可观测宇宙465亿光年半径的最远处,星系远离我们的速率达到光速的3倍多。

大爆炸理论有公式吗,大爆炸理论的漏洞(5)

那么,为什么说宇宙是大爆炸产生的呢?

这就需要反推了。我们看到远方的所有星系,都在急匆匆地离我们远去,它们又是从什么地点、什么时候开始出发的呢?

从哈勃定律我们可以很轻易从中得到一个推论:这些四面八方的星系都在离我们而去,说明它们都是从“我”的身边出发的。那么我们就可以反推,在已经过去的任何时刻,这些星系都比现在距离我们更靠得近一些,并且由此可以推断出,在过去某个时刻,这些星系必然都是紧密的挤在一起的。

这样就预示了过去有某个时刻,有一个重要的点。我们的宇宙就是在这样一个点上,某个时刻爆炸或者说是膨胀开来的。这个点就是奇点,这个时刻就是138.2亿年前。

宇宙寿命,也就是爆炸的时间点是根据观测和理论,经过复杂的计算方式得到的。由于哈勃常数每次测得的数据都不一样,因此宇宙准确年龄尚无定论,这里就不展开说了。下面着重说说奇点问题,因为奇点才是很多人质疑大爆炸的原因。

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为什么宇宙开端不是一个巨大的球,而是一个奇点呢?

这就涉及到爱因斯坦的引力场理论了,引力场论是爱因斯坦广义相对论的核心,是阐述质量与时空关系的理论。

1916年,爱因斯坦的广义相对论发表没多久,著名的德国物理学家、天文学家卡尔·史瓦西,就根据爱因斯坦场论,发现了史瓦西半径。这个理论是说任何具有质量的物体都有一个临界半径值,当体积小于这个临界值时,就会出现奇异现象,就是这个物体的引力会达到极端,在引力无限压力下,任何物质都不会再以我们可以理解的形式存在,都会无限坍缩成一个奇点。

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这个奇点体积无限小,热量无限高,密度无限大,曲率无限大。以这个奇点为中心,在周围形成一个史瓦西半径大小的球状空间,这个空间引力无限大,任何物质只要接近这个空间,都无法逃逸,光速也不例外。

一个原子,一个星球都是这样,宇宙当然也这样。计算史瓦西半径的公式为:R=2GM/C^2。这里的R就是史瓦西半径,这个半径是一个球状,包裹着中心的奇点;G为引力常数,近似值为6.67*10^-11N·m^2/kg^2;M为物体质量,单位kg;C为光速,近似值为300000000m/s。

根据这个公式,可以计算出地球的史瓦西半径约为0.9cm,太阳的史瓦西半径为2952m。现在宇宙中发现的任何恒星、白矮星、中子星、黑洞都严格符合爱因斯坦场轮和史瓦西半径理论,因此这些发现都是爱因斯坦广义相对论的预言。

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