宇宙的年齡是多少?
我是熱愛天文的弄潮科學,我來回答這個問題。
由“牛頓宇宙模型”以及“等級、穩恒態等宇宙模型”,宇宙年齡是沒有意義的。
而根據“宇宙大爆炸論”,宇宙年齡是138.2億年。
牛頓、等級和穩恒態宇宙模型?牛頓的物理空間是絕對的,他的宇宙模型也同樣如此。
在“牛頓宇宙模型”中,宇宙是由粒子構成的絕對、精確的世界,宇宙中的密度都是均勻的,無論在宇宙哪個地方看宇宙都是對稱的,過去和未來都可以通過物理定律測算出來。
“等級宇宙模型”是由18世紀中期的德國物理學家郎伯特提出的。 他將太陽系之類的恒星系分為第一級,第二級就是比太陽系大的星團,第三級就是銀河系,往上可以有無限等級。這是按空間體積大小劃分,沒有年齡一說。
“穩恒態宇宙模型”是1948年由英國科學家邦迪、霍伊爾和戈爾德等人提出。他們認為宇宙的密度是均勻同向性的,為了填補宇宙的超光速膨脹,它時刻都在無中生有產生物質,以達到宇宙密度的均勻。這在現在看來非常荒謬,它違背了守恒定律,也無法解釋宇宙微波背景輻射。
目前為止,科學家普遍能接受的只有“宇宙大爆炸理論”。因為它與前三個宇宙模型不同的是它建立在實際的天文觀察上,而不是由理論推想出來的。
自古以來,人類就對浩瀚無垠的宇宙有各種猜測,宇宙究竟有多大?為什么會有那么多星星?人和動植物都有年齡,那么宇宙年齡會有多大呢?它何時會終止呢?
今天要說的就是宇宙年齡。
就像通過測量古老的巖石來推測地球年齡至少有40億年一樣,科學通過測量宇宙中古老的星球和星系來推測宇宙的年齡。
第一次推算宇宙年齡約有135億年對于宇宙大爆炸年齡,古人只知道“上下四方謂之宇,古往今來謂之宙。”只知道宇宙大到無限,久到無限,至于它具體的年齡不得而知。
人類最早開始探索計算宇宙年齡是2001年。天文學家用歐洲天文臺的望遠鏡觀察太陽系外的一顆古老星球——CS-31082-001恒星,測量它的鈾同位素238光譜,得出它的年齡約有125億年。也就是說,宇宙的年齡最低有125億年以上。
我們知道鈾是一種放射性稀有金屬,在地殼中的平均含量只有2.5%,在元素周期表中排列第92。而宇宙初期是沒有鈾這樣的重金屬的,近代科學家的研究都說明,鐵(元素周期表中排第26)以后的重元素只有在8倍以上太陽質量的恒星在生命末期發生超新星爆炸時,產生10億k左右的高溫才能形成。宇宙第一代恒星的形成大約在宇宙誕生的10億年之后,這些恒星發生超新星爆炸只需幾百萬年。這樣看來,宇宙最低有135億年以上了。
2007年測得宇宙年齡157億年科學家在多年中通過銀河系最近的麥哲倫星系的距離來測量,宇宙的年齡大約是137億年。但有科學家認為這個星系中一些特殊的化學元素會影響測算的準確度。
2007年,美國雜志《天文物理》期刊上的一篇論文上說:華盛頓卡耐基研究所的波蘭斯和同事們觀察到銀河系附近的M33三角星系中一顆逐漸變暗的失色雙星。他們用非直接的方法測得這顆雙星距離地球有300萬光年,比原來預計的260萬光年要遠15%。由于宇宙的大小、年齡以星系距離為基礎,那么宇宙年齡由137億年增加到157億年。
2013年正式精確宇宙年齡為138.2億歲2013年3月21日,歐洲航天局由“普朗克太空探測器”測量的“宇宙微波背景輻射全景圖”,此圖幾乎完美的顯示了宇宙標準模型,于是根據此圖將宇宙年齡精確到了138.2億歲,并修正了哈勃常數是67.15km/s/Mpc。
138.2億歲的宇宙年齡由“宇宙大爆炸論”推算出來,宇宙大爆炸論由“星系紅移”和“宇宙微波背景輻射”的觀測而來。“宇宙微波背景輻射”被稱為宇宙的活化石,它見證了宇宙從炙熱到冷卻的過程。而“普朗克衛星”是目前最精確的宇宙微波輻射探測器之一,它在2013年公布的“宇宙微波輻射全景圖”也是迄今為止最完美的宇宙微波全景圖,這張圖記錄了宇宙大爆炸38萬后背景輻射的信息,也反映出了“哈勃常數”。
哈勃常數是哈勃定律的一項,哈勃定律的公式是v=H0·D,公式說明了宇宙中的星系都在彼此遠離,星系遠離速度和距離成正比,這個比值就是哈勃常數H0。依據公式和宇宙微波全景圖就可以推算宇宙年齡是138.2億年,這是目前主流的宇宙年齡。