孙四周的推算公式

　　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。

　　有人说世界末日是2012　霍金说大约在200年后

　　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、德国等国科学家的最新预测。”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第一个，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“这是世界上第一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。”

　　“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。

　　600亿年后，地球离太阳而去

　　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。　本报记者 谷岳飞