数学化宇宙
亚里士多德→伽利略→开普勒→牛顿→爱因斯坦→史瓦西→克鲁斯卡尔→王为民
1、亚里士多德提出重物下落比轻物快。重者为地,轻者为天。
2、伽利略提出重物和轻物下落一样快。得到加速运动的路程公式:s=v₀t+gt²/2.
3、开普勒提出绕同一中心天体下落的所有行星的轨道的半长轴的三次方(a3)跟它的公转周期的二次方(T2)的比值是一个常数:a³/T²=k.
4、牛顿提出物体与行星下落加速度的来源——万有引力定律:F=GMm/r².
5、爱因斯坦提出求解物体下落的精确轨道的引力场方程:Gμν=kTμν.
5、史瓦西求解爱因斯坦引力场方程得到有黑洞事件视界的史瓦西解:
ds²=(1-r₀/r)c²dt²-(1-r₀/r)⁻¹dr²-r²dΩ²
其中,r₀=2GM/c².
黑洞内部是单向运动区,视界是单向膜,外面是我们的宇宙,从此有了宇宙的数学表达式。
6、克鲁斯卡尔为了消除视界半径的奇异性,留下黑洞奇点的本性奇异性,提出了全时空的克鲁斯卡尔度规:
ds²=(32G³M³/r)[exp(-r/2GM)](-dT²+dR²)+r²dΩ²
其坐标系分四个片区,第一片区是我们的宇宙、第二片区是黑洞(单向运动区)、第三片区是另一个宇宙、第四片区是白洞(单向运动区)。
7、王为民在克鲁斯卡尔坐标系上定义了王为民——哈勃常数,描述了正反宇宙的起源与演化:
王为民粒子白洞的辐射功率
W=c⁵/(4G)≈5万个⊙的能量/秒
其中⊙表示太阳。
宇宙暴胀和膨胀的速度
R'=HR=R[c³/(4GM)]tanh[c³t/(4GM)]
宇宙暴胀和膨胀的加速度
R"=R[c³/(4GM)]²
宇宙的总质量
M=c³/(4GH)=c³T/(4G)≈10⁵²千克.
一脉相承,浑然一体。这就是人类数学化宇宙之大成。
