学帮网哪些数字决定产生现有宇宙?
来源：学生作业学帮网 编辑：学帮网 时间：2024/05/03 19:58:36
哪些数字决定产生现有宇宙?
好!我又发现了一个终极天文问题……
其实,该说的你都说了,宇宙就是由那六个数调整的,不如给你解释一下“宇宙六数“吧.
第一个数是大数N（1036）,它是把原子结合在一起的静电力和原子之间的万有引力之比,这个巨大的数字意味着在原子尺度上引力比静电力弱得太多了.但是引力就得这样弱,不然,如果N的后面少几个零,那么就只会出现一个昙花一现的小宇宙,没有一个生物会比昆虫大,也没有足够的时间让生物进化,因此宇宙中就不可能产生像人类这样的复杂生物.
第二个数是ε（0.007）,它表明在恒星内部发生的核聚变过程中转化成能量的的质量比例,即只有0.7％的参与核聚变反应的质量转化成了能量.ε的大小决定了原子核内聚的坚固程度和所有原子的生成.如果ε是0.006,氢原子核的粘合力就很小,就无法形成稳定的氦核,这样的宇宙中氢元素一统天下,无法形成足够含量的碳和氧,其他重元素则更罕见；如果ε是0.008,质子之间的粘合力太强,无法存在氢元素,没有氢,水也就不存在了.因此,无论ε偏大或偏小,这样的宇宙中都不会有我们人类.
第三个数是宇宙常数Ω.观测证实现在的宇宙在膨胀,但这种膨胀会一直进行下去吗?还是膨胀到一定程度会发生收缩?这取决于宇宙的物质密度.天文学家算出了一个临界密度,Ω就是宇宙的实测密度与临界密度之比.如果Ω小于1,宇宙将一直膨胀下去,即是开放的；如果Ω大于1,宇宙最后将收缩,即是闭合的.按照目前的实测结果,Ω只有0.04,但天文学家推测宇宙中还有很多暗物质没有被测量到.Ω的大小还反映了引力与宇宙膨胀能量之间的关系.如果Ω太大,宇宙在开始演化之前就坍缩了；如果Ω太小,宇宙就会膨胀得太快,星系和恒星就无法形成.因此,Ω的大小似乎是被精心挑选好的,以便形成现在这样的宇宙.
第四个数λ曾经出现在爱因斯坦的静态宇宙模型中.爱因斯坦为了抵消宇宙中物质间的万有引力而引入的一个“宇宙项”,代表“宇宙斥力”.后来观测证明宇宙是在膨胀,爱因斯坦的“宇宙项”被抛弃,爱因斯坦自己也称引入“宇宙项”是他一生中最大的失误.但是最新的观测表明,似乎存在一种宇宙“反引力”控制着宇宙的膨胀,即λ的值很可能并不等于零,爱因斯坦也许过早地承认了错误.尽管λ极其微弱,但它很可能控制着宇宙的膨胀和宇宙的最终命运.然而λ也只能及其微弱,不然它提供的斥力将使星系瓦解.
第五个数是Q,它的大小是10－5,即只有十万分之一.宇宙中的主要结构,如恒星、星系、星系团等,都是由引力束缚在一起的.Q描述了这些结构的结实程度.对宇宙中最大的结构星系团或超星系团来说,打破某星系团所需要的能量与该星系团的总“静止质能”（mc2）之比等于Q.Q值如此之小,还说明我们的宇宙大致上是各项同性的.Q值可以看做是宇宙的微小“涟漪”,反映了宇宙大爆炸之初的微小不规则.这种不规则对于今天的宇宙结构来说具有决定性的意义.1992年,宇宙微波背景探测器卫星（COBE）精确地描绘出了宇宙微波背景的黑体辐射谱,其涨落值就是这个Q.而正是因为有这些涟漪,宇宙才能演化成为现在这样的丰富结构.
第六个数是我们生活在其中的这个世界的空间维数D（3）.从古希腊开始,三维空间的几何性质已经被研究得很透彻了,但这个古老的空间维数现在被注入了新的内涵.天文学家认识到引力和静电力的平方反比关系是三维空间所固有的；靠万有引力束缚在一起的天体系统,譬如我们的太阳系,只有在三维空间中才是稳定的；我们生活在并且只能生活在一个三维世界中,如果D是2或4,生命将不复存在.时间往往被称作第四维,但它与空间的维数不同,时间之维是不可逆转的,只能向一个方向前进,即只能迈向未来.