宇宙中几个基本力（宇宙的第五种力）

作者：卫永刚

2023-01-03

摘要：对宇宙中第五种基本力-万有斥力的概念进行了定义和描述，对万有斥力与万有引力相互作用对宇宙的影响进行了讨论，对万有斥力与哈勃定律进行了关联，找到了万有斥力常数与哈勃常数的数学关系式和计算方法，推演了宇宙的年龄、直径、质量、暗物质等。

关键词：万有斥力，万有引力，哈勃定律，宇宙，天体、星系，物体。

一、前言

艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表了万引力的概念，但是，当时牛顿并没有提出万有斥力的概念。从矛盾论的角度来讲这是不完整的。宇宙有万有引力，就一定有万有斥力，只是牛顿当时给忽略了，导致了后来的哈勃远镜观察到远处星系出现红移、离我们较近的星系出现蓝移时，科学家当时无法准确解释。

很多科学家为了解释这一现象，还提出了暗物质和暗能量的概念。但是，至今也没有找到暗物质和暗能量。其实很简单，就是牛顿当年忽略了万有斥力论文的发表，才导致了后面的暗物质和暗能量错误的推论。

这里所说的万有斥力，就是已知宇宙物质的本身属性，属于第五种基本力，和别人以前所说的万有斥力，以及万有热斥力、万有动斥力，暗能量，暗物质没有任何关系。

其实宇宙在微观粒子层面是没有暗物质的，暗物质是永远找不到的。

万有引力和万有斥力是客观存在的，它们的形成机制，有很多理论和学说进行了大量的研究和论述，有兴趣的读者可以参考有关文献。

万有引力和万有斥力的形成机制，不是本文讨论的重点。本文讨论的重点是：万有引力、万有斥力和哈勃定律对宇宙的形成发展、运动演化的影响规律。

万有斥力与万有引力相对应，是一对矛盾的对立统一。

为了方便叙述，在这里重复一下牛顿的万有引力定律。

二、万有引力（牛顿万有引力定律）

设万有引力为F引

则根据牛顿万有引力定律：

F引=G引Mm/R^2

。。。1

式中：G引为万有引力常数N·m^2/kg^2

M为M物体的质量kg

m为m物体的质量kg

R为两个物体之间的距离m

三、万有斥力

1、万有斥力定律

万有斥力F斥的大小和两个物体M，m的质量以及两个物体之间的距离R的乘积成正比。

公式表达如下：

F斥=G斥MmR

。。。2

式中：

G斥为万有斥力常数N/kg^2m

M为M的物体的质量kg

m为m物体的质量kg

R为两个物体之间的距离m

从公式2可以看出，万有斥力只和物体的质量和物体之间的距离有关，和其它任何物理量如：热力学定理，辐射定理，暗物质、暗能量等无关。

2、万有斥力常数G斥计算

用已知的万有引力G引常数计算万有斥力常数G斥

假设万有引力和万有斥力大小相等方向相反时，宇宙中独立星系才能做惯性退行运动:

即：

F引-F斥=0

。。。3

时，则有：

F引=F斥

。。。4

万有斥力和万有引力对于两个物体来说，是两个相反方向上的力。当两个相反的力大小相等时，两个物体之间就会保持一个固定的距离，设这个距离为R，则根据万有引力定律公式1和万有斥力定律公式2代入公式4，可以写出下列公式：

G斥MmR= G引Mm/R^2

。。。5

整理公式5得：

G斥=G引/R^3

。。。6

将

R=C/Hc

。。。7//后面有推导过程

公式7代入公式6得：

G斥=G引Hc^3/C^3

。。。8

式中：

G引为万有引力常数：6.67E-11 N·m^2/kg^2

Hc为哈勃常数：70.88097724(km/s)/Mpc //后面有计算过程

C为光速：2.99792458E 08

以上已知条件代入公式8得：

G斥=G引Hc^3/C^3

。。。8

=3.00778920E-89 N/kg^2m

也可以用公式6计算

G斥=G引/R^3

。。。6

=6.67259000E-11/(137.95*10^8*365*24*60*60*299792458)^3

=3.00778920E-89N/kg^2m

从计算结果过可以看出，万有斥力常数的数值，远远小于万有引力常数G引=6.67259000E-11N·m^2/kg^2的数值，一个是10^-89，一个是10^-11，两者之间差10^-78个数量级，所以在地球尺度上测定的万有引力常数G引的精度，不会受到万有斥力常数G斥的影响。这也是以前的科学家没有发现万有斥力的根本原因。目前科学家公认的四种基本力只有：强核力、弱核力、电磁力和万有引力，其中没有万有斥力。此从美国著名天文学家(研究现代宇宙理论最著名的人物之一、河外天文学的奠基人和提供宇宙膨胀实例证据的第一人)爱德文·鲍威尔·哈勃(Edwin Powell Hubble，1889年11月20日—1953年9月28日)发现了宇宙中大多数星系会发生红移时，才引起了人们对万有斥力的重视。此后有各种各样关于万有斥力的理论出现，但是，都没有得到主流科学家的重视和公认。这也是大多数人只知道四大基本力，而不知道万有斥力的根本原因。万有斥力的常数G斥数值太小了，在地球上无法直接测到，目前本文只能用万有引力常数G引和哈勃常数Hc推导的公式间接的计算万有斥力常数G斥：

G斥=G引Hc^3/C^3

。。。8

3、用万有斥力和万有引力定律推导宇宙半径公式

将G斥MmR=G引Mm/R^2

。。。5

整理成：

R=(G引/G斥)^(1/3)=Ro

。。。9

独立星系和宇宙中心之间万有斥力和万有引力相等时，Ro值就是宇宙中独立星系的退行半径。

四、哈勃定律

1、哈勃定理

星系的退行速度与这个星系离我们的距离成正比：

哈勃定律( Hubbles law )：

Vf = HcD

。。。10

式中：

Vf：Velocity ( Far Away ) 远离速率（或者称独立星系的退行速度）单位：km / sHc：Hubbles Constant

Hc为哈勃常数(82.4±3.6)(km/s)/Mpc，(Mpc表示百万秒差距，为326.16万光年)②。

欧洲航天局②于2013年3月21日宣布，根据普朗克卫星的测量结果得出新的哈勃常数值为

67.80±0.77(km/s)/Mpc(Mpc表示百万秒差距，大约为326.16万光年)，即在每增加326.16万光年的距离上（或每过326.16万年），星系远离地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。

D：(Distance) 相对地球的距离。

为了与前面的公式描述保持一致，

令：

D=R

。。。11

则哈勃定律可写成

Vf = HcR

。。。12

式中：

R=CT

。。。13//后面有推导过程

哈勃定律公式中的退行速度的极限值是光速C，本文不支持独立星系远离宇宙中心的退行速度超过光速C的理论，但是支持宇宙的膨胀速度可以超光速C，因为这两种速度产生的物理机制不一致。退行速度是星系的运动形成的，宇宙的膨胀速度是由史瓦西半径和宇宙年龄计算来的宇宙空间膨胀速度。两种速度有着本质的区别。

本文中的退行速度，只包含独立星系远离宇宙中心的运动速度，不包含由史瓦西半径引起的宇宙空间膨胀所形成的速度。

2、哈勃常数与宇宙年龄

根据哈勃定律

Vf = HcR

。。。12

式中：R=CT（公式13）代入公式12得：

Vf = HcCT

。。。14

当Vf=C时代入公式14得：

C=HcCT

。。。15

整理公式15得：

HcT =1

。。。16

或写成：

Hc=1/T

。。。17

式中：

Hc为哈勃常数

T为宇宙的年龄

从公式17可以看出哈勃常数的本质就是宇宙年龄的倒数。

或写成：

T=1/Hc

。。。18//用哈勃常数计算宇宙的年龄的公式

=1/((7.08809772E 01*10^3)/(326.16*10^4*365*24*60*60*2.99792458E 08))

=4.35039120E 17s

=137.95亿年

用宇宙年龄计算出来的哈勃常数应该是测试值的极限值：

Hc=70.880977 (km/s)/Mpc。

所以哈勃常数在宇宙这个尺度上，就不是一个常数了，它是宇宙年龄的函数，也可以说是时间的函数，它与宇宙年龄的倒数成正比。这在以后的计算中非常重要。

五、 宇宙的各种半径

1、宇宙独立星系的退行半径R计算

根据哈勃定律

Vf=HcR

。。。12

宇宙中独立星系以光速C退行时

Vf=C

代入公式12得：

R=C/Hc

。。。19

公式17代入公式19整理得：

R=CT

。。。13

式中：C为光速：

C= 2.99792458E 08m

T为宇宙的年龄：

T=137.95亿年

= 4.35039120E 17s

以上已知条件代入公式13计算得宇宙的退行半径R数值：

R= 1.30421447E 26m

=137.95亿光年

独立星系：指的是只远离宇宙中心，不绕行其它星系的星系，以下定义相同。

2、史瓦希半径公式推导

根据史瓦希半径公式和宇宙质量公式推导宇宙含有星系的空间膨胀速度

已知史瓦西半径公式20，和宇宙质量公式21如下：

Rs=2G引M/C^2

。。。20

M=kC^3T/G引

。。。21//后面有公式推导过程

式中：

k是独立星系以光速退行时，和以光速旋转时的动质量增益系数，也是科学家认为的暗物质部分，k的计算公式如下：

k=k1*k2

。。。22

1）、退行速度形成的动质量增益

当k=k1时，只考虑独立星系的退行速度形成的动质量增益，不考虑星系的自选速度形成的动质量增益。

k1=(1-(Vfyz-Vfxx)/(Vfyz Vfxx))^(3/2)

。。。23

式中：

k1为独立星系以小于或等于光速C的速度退行时形成的质量增益系数:

Vfyz为宇宙中心奇点的运行速度，本文认为宇宙奇点是绝对静止点

Vfyz=0

。。。24

独立星系的退行速度Vfxx

Vfxx≤C

。。。25

将以上公式24，25的最大值代入公式23得：

k1=2^(3/2)

。。。26

公式26代入公式21得：

M=2^(3/2)C^3T/G引

。。。27

公式27再代入公式20整理得：

Ryxx=2*2^(3/2)CT

。。。28

式中：Ryxx=Rs

这就是含有星系的史瓦西半径的计算公式。

公式28除以宇宙年龄T就推导出了宇宙中含有星系的宇宙半径膨胀速度Vpzf的计算公式:

Vpzf=2*2^(3/2)C

。。。29

公式23是发现的，不是推导的。

2）、独立星系自转形成的质量增益

独立星系不但以小于或等于光速C的速度退行，还以小于或等于光速C的速度自转

k2=0.8(1-(Vzyz-Vzxx)/(Vzyz Vzxx))^(3/2)

。。。30

式中：

k2为独立星系以小于或等于光速C自转时形成的最大质量增益系数

Vzyz为宇宙中心奇点的自传速度，本文认为宇宙奇点是绝对静止的，因此

Vzyz=0

。。。31

Vzxx为独立星系中心奇点的自转速度

Vzxx≤C

。。。32

将已知条件公式31、32的最大值代入公式30得：

k2=0.8*2^(3/2)

。。。33

将公式26、33代入公式22

k=k1*k2=6.4

。。。22

将式22代入式21后得：

M=kC^3T/G引

=6.4 C^3T/G引

。。。21

再代入20整理得：

Rsy=12.8CT

。。。34

公式34计算的半径是宇宙中所有空间的史瓦西半径，它包括含有星系和没有星系的所有宇宙空间的半径。

公式34除以宇宙年龄T就推导出了宇宙所有空间的史瓦西半径膨胀速度Vpzz的计算公式:

Vpzz=12.8C

。。。35

公式30与公式23一样，也是被发现的，不是推导的。公式30与公式23都具有非凡的意义。以后会慢慢了解它们的重要作用的。在其它天体运行规律的计算中都要用到，包括太阳系八大行星。

我们假设宇宙形成时，以光速C向宇宙三维空间抛洒天体，如图-1：

图-1

从图中可以看出：

Vf1＜C，

Vf2=C，

C＜Vf3＜2C，

Vf4=2C

。。。36

远离宇宙中心的独立星系，其退行速度的极限值Vfmax为：

Vfmax=C

。。。37

式中：C为光速。

以图-1中6的位置为参考点，独立星系退行时，有多种退行速度：Vf1、Vf2、Vf3、Vf4。这些退行速度中最快的速度不超过2C(不考虑空间史瓦西半径膨胀时）。

独立星系的退行速度和传递退行速度的信息传递速度是两码事。独立星系退行速度以图-1中6的位置为参考点时可以超过光速C。但是，这个事实本身的信息传递速度不可能超过光速C。很多物理学家，也把这两种物理概念给搞混淆了，因此导致物理学上的重大混乱。

科学家们为什么说有的独立星系以3倍C以上的退行速度在退行呢？这就是因为宇宙空间是以史瓦西半径的膨胀速度在膨胀，宇宙所有空间的半径最快膨胀速度是12.8C，含有星系的宇宙空间半径膨胀速度是2*2^(3/2)C，宇宙的退行速度是C，这是以宇宙中心为参考点。

3、史瓦西半径计算值

1）、宇宙中含有星系的史瓦西半径计算值

Ryxx=2*2^(3/2)CT

。。。39

=780.36304372亿光年

2）、宇宙中所有空间的史瓦西半径Rsy

Rsy=12.8CT

。。。40

= 1765.76000000亿光年

4、科学家观测结果

美国宇航局太空网报道，美国天文学家观察宇宙直径的数据为1560光年，这个结果与我推导的公式39计算的半径Ryxx=780.36304372亿光年，换算成直径D= 1560.72608744亿光年完全一致，几乎没有误差，美国没有报道小数点以后的数字。以前我有专门的论文发表过这个内容。

不含星系的宇宙空间半径，美国的观测方法是观测不到，所以他观测不到Rsy数值，但是Rsy这个半径确实是存在的。

六、宇宙的有关计算

1、宇宙质量的计算公式

1）、公式的推导

根据牛顿定律

V=aT

。。。41

a=F/m

。。。42

式中：T物体运动的时间；

V为物体的运动速度m/s

a为物体运动的加速度m/s^2

F物体运动时所受的力 N

m运动物体的质量kg

公式42代入公式41得：

V= FT/m

。。。43

F=G斥MmR(或者用F=G引Mm/R^2也可以)代入公式43得：

V=G斥MmRT/m

=G斥MRT

。。。44

把公式13式R=CT代入公式44得：

V=C斥MCT^2

。。。45

当V=C时

代入公式45整理得：

G斥MT^2=1

。。。46

公式46也可写成：

M=1/(G斥T^2)

。。。47

已知：

G斥= G引/R^3

。。。6

把R=CT代入公式6得：

G斥=G引/(CT)^3

。。。48

公式48代入公式47得：

M=1/(G引T^2/(CT)^3)

。。。49

公式49整理得：

M=C^3T/G引

。。。50

看到这个不起眼的公式了吗？推导出这个公式，是一个重要发现，这个公式，不亚于E=MC^2的发现，这个公式就是宇宙质量的计算公式，它可以推导出更多的宇宙质量计算公式来。

公式50乘以系数k就是公式21

M=kC^3T/G引

。。。21

由公式50，也可以导出下列公式：

M=Hc^2/G斥

。。。51

由公式51也可以导出：

M=1/(T^2G斥)

。。。52/47

公式50也可以导出：

M=C^3/(HcG引)

。。。53

公式50也可以导出：

M=R^3/(T^2G引)

。。。54

2）计算过程如下：

M=Hc^2/G斥

。。。51

=(70.880977 *10^3)^2/

((326.16*10^4*365*24*60*60*2.99792458E 08)^2*3.00778920E-89)

=1.75426370E 53 kg

这就是宇宙的质量。

要是使用欧洲航天局的Hc数据67.80±0.77(km/s)/Mpc(Mpc表示百万秒差距，大约为326.16万光年)，即在每增加326.16万光年的距离上（或每过326.16万年）计算，则宇宙的质量为：

M=1.68922E 53kg

其他公式计算过程略。

2、宇宙密度计算公式：

由于宇宙有三种体积所以它的密度就有三种

ρ= M/Vt=3M/(4πR^3)

。。。 55

式中：

ρ为宇宙的平均密度

Vt为宇宙的体积，公式如下：

Vt=4πR^3/3

。。。56

M=C^3T/G引

。。。50

1）、当R=CT时，就是独立星系远离宇宙中心的退行半径

将以上3个公式代入公式55整理得：

ρ=3/(4πG引T^2)

。。。57

这就是以独立星系退行半径形成的宇宙空间计算密度的公式

2）当R=2*2^(3/2)CT时,宇宙中含有星系的半径

将以上3个公式代入公式55整理得：

ρ=3/(512*2^(1/2)πG引T^2)

。。。58

这是包含星系的史瓦西半径形成的宇宙空间计算宇宙密度公式。

3）、当R=12.8CT时，宇宙的最大半径(包括不含星系空间半径)

将以上3个公式代入公式55整理得：

ρ=3/(4*12.8^3πGT^2)

。。。59

这是以宇宙的所有空间计算宇宙密度公式。

这就是宇宙的三个平均密度计算公式，这三个密度计算公式中，第二个公式计算的密度数值1.04432424E-28kg/m^3，与某些科学家计算的密度完全一致。

七、红移和蓝移

1、对红移和蓝移的解释

如果这两个物体代表两个独立星系时，当这两个独立星系的距离为Ro时，如果这两个独立星系不发生自转，就不会观察到宇宙学上的红移和蓝移。

如果被观察的星系在自转，并且其自转轴平行两星系的连线时，也观察不到宇宙学上的红移和蓝移。

如果自转轴垂直于两星系的连线时，即可观察到多普勒红移，同时也可观察到多普勒的蓝移。

这个星系中多普勒红移和多普勒蓝移天体的分布图符合中国的太极图结构：

当两个独立星系之间的距离大于Ro时，就会看到宇宙学上的红移。以上描述适合宇宙尺度上的独立星系间的宇宙学红移，也叫哈勃红移。

2、有关蓝移和红移数据的计算方法

计算时只考虑宇宙以光速C退行的速度，不考虑宇宙以史瓦希半径超光速膨胀的速度，它的计算比较复杂，在此不展开讨论。以后专门发表文章探讨。

设：

银河系的总质量为M

退行星系的退行速度低于或等于光速C时；

退行星系离银河系中心的距离为R

退行星系并不围绕银河系公转，不需要考虑向心力和离心力的影响；

退行星系的直径远小于退行星系离银河系的距离。

当万有引力和万有斥力平衡时：

已知 R=(G引/G斥)^(1/3)

。。。9

已知M=Hc^2/G斥

。。。51

公式51可写成

G斥=Hc^2/M

。。。60

公式60代入公式9整理得：

R= (G引M/Hc^2)^(1/3)

。。。61

令：

R=Ro

。。。9

公式9代入公式61得：

Ro=(G引M/Hc^2)^(1/3)

。。。62

将已知的公式17

Hc=1/T

。。。17

代入公式62整理得：

Ro=(G引M)^(1/3)T^(2/3)

。。。63

=(6.67259E-11*3.9782E 42)^(1/3)*4.288896E 17^(2/3) m

=3.65503E 22 m

=386.60136651 万光年 10^4ly

这就是银河系的有效引力半径。

这个结论说明：离我们银河系的距离小于这个数值的星系，就一定会出现蓝移，大于这个数据的星系就会出现红移，在这个位置附近的星系，由于自传的原因，可能即有红移，又有蓝移。星系自传的速度越快，同时出现蓝移和红移的机会就越高，自传轴与两星系的连线平行时，不会出现蓝移和红移。

我们找一些出现蓝移和红移的星系，看看他们离我们的距离是不是符合这个规律？

3、观测数据

仙女座：

离我们的距离220万光年，小于386.60136651万光年，就出现了蓝移。

大小麦哲伦

小麦哲伦星云，位于杜鹃座，距离我们大约21万光年远；大麦哲伦星系是银河系众多卫星星系中，质量最大的一个。距离地球约17.9000万光年。

对于一些星系来说，如果星系的半径与两星系之间的距离相比较过于大时，可能计算的结果就不是很准确了，需要进行必要的修正。

八、宇宙中心

宇宙中心就在宇宙形成时的奇点位置上。宇宙诞生后，形成的独立星系均以光速C的速度远离宇宙中心奇点，因此宇宙中心奇点就会变得非常小。人类现在还没有用任何仪器检测到远离我们的宇宙中心，因此说宇宙没有中心，也是有一定道理的。但是，没有找到宇宙中心，确实不能代表宇宙中心就不存在。没有宇宙中心，整个宇宙就要散架了。有人把宇宙比作气球，确实是很弱智的表现。

九、奇点

宇宙中心就是宇宙的奇点，只是宇宙中心奇点的体积非常小，我们无法看到。黑洞也是有奇点的。

1、宇宙中心奇点的密度受到普朗克密度的限制

在以前的理论中，认为奇点的万有引力无穷大，其实这是数学上的概念，在物理学上，奇点不可能无限小，因为奇点的密度不可能变得无穷大，它受普朗克密度的限制，奇点的密度只能小于或等于普朗克密度：

ρ=5.15749084E 96kg/m^3

这就是黑洞奇点不能无限小的根本原因。很多人都说寄点的密度无限大，这个说法肯定是被误导了。

2、宇宙中心奇点的质量是宇宙质量等量的反物质

宇宙中心奇点里才是真正的反物质，反物质和正物质湮灭后应该形成绝对真空，而不是释放出巨大的能量。在正物质的世界里，存在的任何粒子都应该是正物质，包括正电子和负质子，因为他们在湮灭时都会放出巨大的能量。

宇宙中心的反物质质量是等量的宇宙正物质质量，由公式51计算可知，宇宙奇点的质量为：

M=Hc^2/G斥

。。。51

=1.75426370E 53 kg

3、宇宙中心奇点的体积Vyz

由宇宙中心奇点密度和宇宙奇点质量即可计算出：

Vyz=M/ρ 。。。64

=1.75426370E 53/5.15749084E 96

=3.40138985E-44m^3

宇宙中心奇点这么小的体积，又离我们那么遥远，估计是任何仪器都很难看到。

4、宇宙奇点的比热容

宇宙奇点的比热容

由下列公式计算（我以前有专门的论文讨论过这个问题，为了本文的完整性在这里做一下必要的重复）：

Cayz =Q/M△T

=MC^2/M△T

=C^2/△T

。。。65

式中：

Cayz 是宇宙中心奇点的比热容：

△T=1℃

。。。66

M是宇宙中心奇点的质量，分式上下都有被消除；

C=2.99792458E 08m/s是光速。

计算结果：Cayz =8.98755E 16 J/kg℃(m^2/s^2℃)

5、宇宙奇点的温度

由以下两个公式可以推导计算出来

式中：Mjd奇点的最小质量

ωo钱德拉塞卡极限常数2.01823600

h普朗克常数6.62607015E-34

C光速2.99792458E 08m/s

G引万有引力常数

μe电子的质量9.10956000E-31kg

MH质子的质量1.672621637E-27kg

Nm中子的质量1.67492860E-27kg

Dq下夸克的平均质量：8.82417644E-30kg

式中：Tjdw为奇点的温度K

kb玻尔兹曼常数1.38064900E-23

将公式67、68关联可以得到下列公式：

。。。69

式中：各个参数的定义与公式67、68相同

计算结果：

Tjdw=1.00217358E-08K

这个温度就是宇宙中的最低温度,也是所有寄点的最终温度。

6、宇宙奇点的其他问题

宇宙在诞生时，宇宙中心奇点，到底是什么神奇的力量能够克服这么无比强大的万有引力，将物质以光速C的速度抛向现在的宇宙空间，这个问题是大爆炸理论的一个最大痛点。

也有可能是绝对真空，通过对称性破缺，形成了正物质和反物质，正物质形成现在的宇宙，等量的反物质形成宇宙中心的奇点，使绝对正真空的对称性被破坏。这仅仅是猜想。但是，这个猜想也无法解释是什么力量让宇宙以大于2倍的光速C膨胀，但这却是观测事实。

关于宇宙中的其他问题，如：奇点、以及各种元素星体的形成机制，如：氢星、氦星、氨星、水星、碳星、铁星，中子星、夸克星，黑洞，最小能发光的恒星等形成机制，还有一组计算公式，将在另一篇论文中单独发表。

十、暗物质和宇宙的总质量

在前面的公式推导中，宇宙的总质量Mz的计算公式，被推导出来了，这个结果中没有暗物质和暗能量位置，暗物质和暗能量是臆想出来的结果，不可信，相信也永远找不到直接的证据。其实所谓的暗物质或暗能量，就是因为天体运动形成的动质量或动能量，可由下列公式计算：

Mz=kVfxx^3Tyz/G引

。。。21

k1=((1-(Vfyz-Vfxx)/(Vfyz Vfxx))^(3/2)

。。。23

k2=0.8((1-(Vzyz-Vzxx)/(Vzyz Vzxx))^(3/2)

。。。30

式中:

k=k1*k2

。。。22

Tyz为宇宙的年龄137.95亿年；

G引为万有引力常数6.67259000E-11N·m^2/kg^2

Vfyz为宇宙中心奇点的退行速度。在这里等于Vryz=0

Vzyz为宇宙中心奇点的自传速度。在这里等于Vzyz=0

Vfxx为独立星系远离宇宙中心的退行速度，在这里Vfxx=C

Vzxx为独立星系自传的速度，在这里Vzxx=C

将以上已知条件代入公式21整理得：

Myzz=6.4Vfxx^3Tyz/G引

。。。70

这就是宇宙的总质量计算公式。

宇宙的可观测质量Myz

Myz= Vfxx^3Tyz/G引

。。。50

宇宙不可观测的质量Myzb等于宇宙的总质量Myzz减去宇宙的可观测质量Myz，写成数学公式:

Myzb=Myzz-Myz

。。。71

宇宙不可观测质量占总质量的比例：

Nyz=(Myzz-Myz)/ Myzz

。。。72

=(6.4-1)/6.4

=84.375%

宇宙中不可观测的质量Myzb就是所谓的暗物质Myza

Myzb=Myza

=( Myzz- Myz)

=5.4 Vfxx^3Tyz/G引

。。。73

这就是所谓暗物质Myza计算公式。

从这个公式可以看出，不可观测质量其实就是独立星系退行时，由于运动而形成的质量增益。独立星系以光速C退行时，并不需要无穷大的能量，最多需要6.4～8倍自身质量完全转换成能量就可以。6.4倍是球形行星，8倍是柱形行星，6.4-8倍之间是不规则行星。由于宇宙中大部分天体都是球形的，所以在没特殊说明的情况下取6.4倍。

将有质量的物质加速到光速C时，在温度不变的情况下(这前提很重要)，最多只需要自身质量8倍质量全部转换成的能量就可以了。这是一个重大的结论。某些大理论家的理论，误导了物理界好多年。

我在《8是一个神奇的数字》一文中讨论过这个问题。

十一、粒子对撞机加速粒子时动态质量的计算公式

电子对撞机在常温下最多能够获得8倍的静态质量的能量，要想提高对撞机加速粒子的能量，就必须降低粒子对撞机的工作温度。一般粒子对撞机都是用液氦做冷却剂，工作温度在4.25K以下，粒子对撞机被加速粒子所获得动态质量的计算公式如下：

。。。74

式中：

M被加速粒子的动态质量；

Mo被加速粒子常温静态是的质量；

To被加速粒子常温静态是的温度；

Tw被加速粒子加速时的工作温度；

Cao被加速粒子常温静态时的比热；

Ca被加速粒子加速时的比热；

ρo被加速粒子常温静态是的密度；

ρ被加速粒子加速时的比热；

Vo被加速粒子常温静态是的热运动速度；

V被加速粒子加速时的速度。

从以上公式可以看出，粒子加速器是粒子获得动态质量是有上限的，不是想加速到多大，就能加速到多大。要想把粒子加速到更大的动态质量，就必须进一步降低工作温度，但是人工低温也是有限制的，宇宙中的最低温度是：1.00217358E-08K，有人报道他们可以用激光降温法获得1E-12K的温度，我觉得是在吹牛。

十二、宇宙会不会死亡

有了宇宙第五种力-万有斥力，宇宙就不会塌缩成一个点，宇宙只会不断的长大，宇宙的生长常数K有下列公式表示：

K=C^3/G kg/s

。。。75

宇宙的生长常数乘以宇宙的年龄T就是宇宙的质量公式

M= KT

。。。76

M=C^3T/G引

。。。50

从公式50中可以看出，宇宙的质量和宇宙的年龄成正比，宇宙的年龄越大，宇宙的质量就越大。宇宙只会越来越大，永远不会死亡，但是宇宙的密度与宇宙的年龄的平方成反比，宇宙的密度会越来愈小，独立退行的星系也会越来越孤独。

十三、其他

1、真空

绝对真空就是什么都没有。没有时间，没有空间，没有物质，没有温度，更没有能量，科学家说宇宙中没有绝对真空，这句话非常正确。宇宙中没有绝对真空，但是宇宙外就应该是绝对真空，如果宇宙外也不是绝对真空，那宇宙就无穷大了，我们再讨论宇宙的半径、体积就没有任何意义了。

所以宇宙空间向绝对真空膨胀，就是必然了。

2、温度

绝对真空的温度是绝对零度，宇宙内的温度高于绝对零度，所以宇宙内向宇宙外传递温度，也是必然的了。

3、密度

绝对真空的密度ρ=0，但是宇宙内的密度不会等于零，宇宙内密度向宇宙外的零密度扩散，也就是必然了。

4、质量

宇宙的质量公式

M=kC^3T/G引

。。。21或50

公式21或50告诉我们，宇宙的质量与宇宙的年龄成正比，宇宙中的物质随着宇宙的年龄增大而增大，史瓦西半径

Rs=2G引M/C^2

。。。20

也会随着宇宙质量的增大而增大，所以宇宙只会不断的膨胀，不会塌缩。

6、暗能量

宇宙膨胀和所谓的暗能量应该没有关系，谁也不知道暗能量是什么东西。

7、宇宙的基本力

其实宇宙中的基本力有六种：强核力，弱核力，电场力，磁场力，万有引力，万有斥力。但是科学家把电场力和磁场力，说成了一个力，又把万有斥力给忽略了，所以在科学家们的眼里，宇宙中只有四种基本力，也就顺理成章了。如果非要把宇宙的基本力坚持说成四种基本力的话，那就是强核力，弱核力，电磁力，万有引斥力。如果再把强核力、弱核力统一在一起，那宇宙中就只有三种力：强弱核力，电磁力，万有引斥力。

十四、总结

宇宙以光速C随着时间的流逝不断的生长着。宇宙独立星系的退行半径R=CT（不考虑宇宙空间的史瓦西半径的膨胀） ，T=Tyz就是宇宙的年龄，宇宙的质量就是M=Hc^2/G斥或者M=C^3T/G引。本文对宇宙中心，星系红移蓝移，也作了详细计算和说明，也预测了宇宙是不会死亡的，虽然宇宙的密度在不断地降低。除了宇宙的生长动力，万有引力和万有斥力的形成机制，本文没有给出明确的解释外，宇宙的其它大问题都做了浅显的解释。

本文没有使用繁杂的数学工具，而是使用最简单的数学公式推导计算得出的结论，这不影响它的精准性，和逻辑性。对一些似是而非的伪科学，也做了毫不客气的严厉批评。

本文是在牛顿的经典力学，哈勃定律，宇宙大爆炸理论，以及全世界许多科学家的研究成果、观测数据和理论观点等的基础上编写的，对这些科学家的劳动成果再次深表敬意和感谢!

也感谢你，对这篇文章感兴趣，花你的宝贵时间把它阅读完了。

此稿编写于2019-12-7，一直没有发表，总觉得不完善，有些问题把握不准，中间做过多次修改，现在也难免还有很多错误和谬论。

你有什么意见和建议欢迎批评指正。但是不要出粗口，也不要使用毁辱性的语言，这样会降低你的人格和形象，希望你是一个有智慧、有文明和有教养的读者 。

参考文献：①万有斥力定律（网上下载的，不知到作者，必要时可以附上下载的原文）

②《自然系统的物理学原理》

③《8是宇宙中一个最神奇的数字》

④《科学家最新测量的宇宙直径值和我的理论计算值惊人的一致》

⑤已知数据均来源于网络

,