宇宙年齡:宇宙從某個特定時刻到現在的時間間隔-中文百科頻道

年齡推算

推算方法

n如果我們了解了一個人的出生時間，自然也就能計算出他的年齡。遵循同樣的方式，科學家也在尋找宇宙中最古老的恒星，以确定宇宙的“生日”。和人有生老病死一樣，夜空中閃亮的恒星也有誕生和消亡的過程。

通過對大量恒星觀測資料的分析，科學家發現，恒星的光度、壽命和質量存在着緊密聯系。恒星質量越大，越能發出強烈的光，但壽命也越短。相反，如果恒星的質量較小，雖然比較暗弱，壽命卻能持續比較長。n

n一般來說，質量較小的長壽命恒星，最常存在于球狀星團之中。一個球狀星團中，一般含有幾萬到十幾萬顆老年行星。像銀河系這樣的星系中，大概有數百到上千個球狀星團。在所有古老恒星中，尋找生日最早的那顆，就能幫助我們推斷宇宙的生日。

nn此外，天文學家也能通過恒星的組成成分，來篩選較為古老的恒星。一種隻含有氫、氦兩種元素的特殊行星，被認為是宇宙形成初期的恒星存在形式。科學家找到這種恒星後，也可将其列入古老恒星行列。

nn通過這種途徑，能确定宇宙年齡的下限為110億年，卻無法給出宇宙年齡的上限。随着觀測技術的進步，天文學家有可能觀測到更古老的恒星，由此繼續“刷新”宇宙年齡。

n在20世紀初，科學家通過分析恒星光譜信号中的多普勒效應，發現宇宙正處于不斷膨脹的過程中。距離地球越遠的天體，由于宇宙膨脹而遠離地球的速度越快，而天體距離與天體速度之間的系數，被稱為哈勃常量。

如能準确測量哈勃常量，我們就能根據宇宙學模型，倒推出宇宙膨脹持續的時間，進而推斷出宇宙的年齡。這也是目前确定宇宙年齡的另一種方式。

nn近年來，哈勃常數的精确測量主要通過宇宙微波背景輻射的觀測來獲得。宇宙微波背景輻射的信号頻率位于微波無線電信号的範圍内，是宇宙初生時的遺迹。n

n根據目前的宇宙學理論，在宇宙剛剛誕生時，充斥着分離的電子和質子，呈現一片模糊不清的混沌景象。随着宇宙的膨脹，溫度逐漸降低，分離的質子和電子開始聚集成中性原子，宇宙變得不再模糊。但是，有些光子在這個過程中逃逸出來，就成了宇宙微波背景輻射的能量載體。nnn

年齡增加

2006年8月7日出版的美國《科學》雜志刊載文章說，一個由天文學家組成的國際團隊發表了一份最新報告稱，宇宙的年齡可能比原先設想的還要早20億年。科學家們已發現一個比原先預想還遠15%的鄰近星系，這意味着宇宙的年齡可能少估計了15%。但是另一些專家認為下結論還為時過早。

天文學家們通過觀測一顆階段性改變亮度的特殊行星，已經成功測定出許多遙遠星系的相對距離。但是為了知道這些星系距離人們究竟有多少光年，科學家們需要直接計算銀河系和一些星系之間的距離。這樣的測量很難進行。多少年以來，唯一測量出的可信的距離是鄰近的大麥哲倫星系，但是一些天文學家擔心它不同尋常的化學構成會影響計算。

華盛頓卡耐基研究所的阿切斯特·波南斯和他的同事已經在銀河系的“鄰居”三角座星系中觀測到一顆正在逐漸暗淡的失色雙星。這個系統中的兩顆星星在它們的軌道上互相穿越，觀測這兩顆星星互相黯淡的過程讓天文學家們可以忽略兩顆星星的大小和它們釋放的能量。比較觀測到的亮度揭示了行星離地球的距離。

這個結果刊登在美國《天文物理期刊》上，它測算出三角座星系（同樣被稱為M33星）距離地球300萬光年，比通常人們認為的260萬光年遠了15%，後者是通過其他非直接的技術測量得出的。

如果300萬年這個數據得到确定，新的距離暗示更遠的星系都将比原先遠15%，因為相對距離不會改變。而且因為宇宙的大小和年齡都以星系距離為基礎，結果宇宙的年齡從137億年增加到了157億年。

年齡猜想

德國科學家研究發現，宇宙深處的一個類星體上鐵物質含量要遠多于太陽系中任何一個星體。由于天體中鐵物質的形成需要極漫長的時間，在與太陽系天體鐵物質含量對比的基礎上，科學家提出宇宙年齡可能大于此前人們的猜測。

馬普學會地外物理學研究所和歐洲航天局的科學家們借助XMM－NEWTON空間射線望遠鏡對這一編号為“APM08279+5255”的類星體上所含成分進行分析發現，雖然該類星體中似乎并不存在氧元素等，但其鐵物質含量大約是太陽系中單個星體的3倍左右。

科學家介紹說，根據現有認識，類星體及其所含鐵物質是在宇宙大爆炸後15億年左右才逐漸形成的，而天體中的鐵物質是在宇宙中星體燃燒爆炸之後經過聚變反應後形成的，也就是說，某個天體上的鐵物質隻能在數十億年時間内才逐漸積聚起來。現有研究認為，宇宙的年齡至少為125億年，太陽系形成的時間約在90億年前。

因此，以太陽系天體中鐵物質含量做對比，科學家認為這一新發現或者表明宇宙中存在一類人們迄今并無認識的富含鐵物質的星體，或者表明宇宙年齡要大于此前的猜測。

據2013-03-22新華網消息：宇宙膨脹率的哈勃常數也被修正至67.15公裡/（秒·百萬秒差距），即一個星系與地球的距離每增加一百萬秒差距（一秒差距約為3．26光年）。

年齡測定

宇宙年齡究竟幾何？

這一問題一直讓科學家們争論不休。據物理學家組織網近日報道，美國科學家對宇宙中最古老的光進行了重新觀測，得到的觀測結果，再加上一些宇宙幾何學方面的計算，他們給出了宇宙的最新年齡：137.7億歲，誤差不超過4000萬歲。

nn 宇宙的具體年齡一直飽受争議，借助不同觀測方法，科學家們給出了不同的年齡數值：138億歲、114億歲……但都未獲得廣泛認可。

nn 2009年至2013年，歐洲航天局的普朗克衛星團隊對宇宙大爆炸留下的“餘晖”——宇宙微波背景輻射進行觀測分析後，得出宇宙年齡為138.2億歲。2015年，普朗克衛星的更新數據表明，宇宙年齡為137.87±0.02億年。

nn 2019年，德國馬克斯·普朗克研究所的英夫·傑領導的團隊，利用恒星的運動來測量宇宙膨脹的速度（宇宙膨脹率），以此估算宇宙的年齡，他們給出的宇宙年齡值為114億歲。這種差異表明，科學家們可能需要一種新宇宙模型。此外，也有科學家據此擔憂，其中一組測量結果可能不正确。

類星體

類星體是宇宙中一類體積相對較小，但能量巨大的天體。該類天體在一般光學觀測中類似恒星，但在分光觀測中，它的譜線具有很大的紅移，與恒星并不相同，因此被稱為類星體。中國學家蔡星宇曾推測說宇宙至少有100億歲。

研究理論

宇宙始于何時。将止于何時。這是宇宙留給人類最為神秘，也最難解釋的謎題。

雖然宇宙大爆炸說已經深入人心，人們已經默認了宇宙誕生于近140億年前的一次大爆炸中，宇宙萬物、星系、地球、生命都是在大爆炸之後逐漸形成的。

然而，在這個理論出世之後，很多人也提出了另外一個問題：在宇宙大爆炸之前發生了什麼？

5月5日《科學》雜志上發表的一篇研究論文稱解答了這個讓科學家們為之争論不休的謎題。

美國普林斯頓大學的波爾·施泰恩加德和英國劍橋大學的尼爾·圖爾克這兩名理論物理學家在這篇論文裡共同提出了一個理論，即宇宙大爆炸發生了不止一次，宇宙一直經曆着“生死輪回”的過程，而人們所認為的140億年前的宇宙大爆炸并非宇宙誕生的絕對起點，那隻是宇宙的一次新生。

神秘能量

誰讓宇宙加速膨脹讓科學家們注意到宇宙大爆炸不僅隻有一次的是被科學家抛棄後又重新拾起的“宇宙常量”。

所謂宇宙常量，是對真空中的能量的數學表述，并用希臘字母的第11個字母“拉姆達”表示，這種能量也被認為是神秘的“暗能量”，而這種神秘能量正在讓宇宙不斷加速膨脹。

美國太空網對英美科學家這一研究的報道中稱，當初愛因斯坦首次提出宇宙常量時，是想證明在宇宙間存在一種能量抗衡着星體間的重力作用，使得各星體不會因為相互的吸引而合到一起，最終讓整個宇宙的物質都融合成一體，因此他也想證明宇宙是靜止的，沒有生長也沒有萎縮。

但沒過多久，愛因斯坦就抛棄了這個理論，他稱自己犯下了一生“最大的錯誤”。因為經他自己的廣義相對論公式的計算，宇宙正在膨脹，而天文學家埃德溫-哈勃經過觀察也證實了宇宙确實在膨脹。

20世紀90年代末期，“拉姆達”被科學家們重新拾起，這時一些天文學家發現宇宙不僅僅在膨脹，而且速度正在加快，科學家們不知道是什麼樣的神秘力量導緻了這一結果，于是“暗能量”這個詞便産生了。并且科學家們認為“暗能量”就是宇宙常量“拉姆達”，在宇宙大爆炸後“拉姆達”沒有和重力“平分天下”，保持宇宙的平衡。而是從重力手中奪權，使星體間越來越遠，宇宙不斷膨脹。