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宇宙年齡
宇宙從某個特定時刻至今的時間
在通常演化的宇宙模型里，宇宙年齡指宇宙標(biāo)度因子為零起到時刻的時間間隔。通常，哈勃年齡是宇宙年齡的上限，可以作為宇宙年齡的某種度量。根據(jù)大爆炸宇宙模型推算，宇宙年齡大約138.2億年！
年齡推算
推算方法
宇宙年齡
宇宙年齡
年齡增加
宇宙年齡
《科學(xué)》雜志刊載文章說，一個由天文學(xué)家組成的國際團隊發(fā)表了一份最新報告稱，宇宙的年齡可能比原先設(shè)想的還要早20億年。科學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)一個比原先預(yù)想還遠(yuǎn)15%的鄰近星系，這意味著宇宙的年齡可能少估計了15%。但是另一些專家認(rèn)為下結(jié)論還為時過早。
天文學(xué)家們通過觀測一顆階段性改變亮度的特殊行星，已經(jīng)成功測定出許多遙遠(yuǎn)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(xué)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(xué)家擔(dān)心它不同尋常的化學(xué)構(gòu)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(jīng)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(tǒng)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(xué)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。
年齡猜想
德國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，宇宙深處的一個類星體上鐵物質(zhì)含量要遠(yuǎn)多于太陽系中任何一個星體。由于天體中鐵物質(zhì)的形成需要極漫長的時間，在與太陽系天體鐵物質(zhì)含量對比的基礎(chǔ)上，科學(xué)家提出宇宙年齡可能大于此前人們的猜測。
新算出宇宙年齡為136億歲
科學(xué)家介紹說，根據(jù)現(xiàn)有認(rèn)識，類星體及其所含鐵物質(zhì)是在宇宙大爆炸后15億年左右才逐漸形成的，而天體中的鐵物質(zhì)是在宇宙中星體燃燒爆炸之后經(jīng)過聚變反應(yīng)后形成的，也就是說，某個天體上的鐵物質(zhì)只能在數(shù)十億年時間內(nèi)才逐漸積聚起來?，F(xiàn)有研究認(rèn)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(zhì)含量做對比，科學(xué)家認(rèn)為這一新發(fā)現(xiàn)或者表明宇宙中存在一類人們迄今并無認(rèn)識的富含鐵物質(zhì)的星體，或者表明宇宙年齡要大于此前的猜測。
據(jù)2013-03-22新華網(wǎng)消息：宇宙膨脹率的哈勃常數(shù)也被修正至67.15公里/（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
波南斯的團隊已經(jīng)做了“非常扎實的工作”，美國加州卡內(nèi)基天文臺的宇宙學(xué)家溫迪·弗里德曼說，她從20世紀(jì)90年代就開始領(lǐng)導(dǎo)一項大型的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡來測定宇宙距離的范圍。但是，她也認(rèn)為，需要在一個星系中再找一對“黯淡的雙星”來改變?nèi)藗儗τ谟钪婺挲g的想法。
夕法尼亞州的維拉諾瓦大學(xué)的天體物理學(xué)家愛德華·希安也同意這個觀點。他開拓了在鄰近大麥哲倫星系測試黯淡的雙星技術(shù)。他說。只有一顆星來說明結(jié)論是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。同時，他還同樣擔(dān)心，波南斯團隊使用了一顆閃亮的行星，而非黯淡的雙星，因為他認(rèn)為他們的理論模型還不是很扎實。“我的設(shè)想是三角座星系應(yīng)該沒有那樣遙遠(yuǎn)，”他說，“它可能會再次向地球移動?！?/span>
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(xué)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(xué)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？將止于何時？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(jīng)深入人心，人們已經(jīng)默認(rèn)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后逐漸形成的。然而，在這個理論出世之后，很多人也提出了另外一個問題：在宇宙大爆炸之前發(fā)生了什么？5月5日《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇研究論文稱解答了這個讓科學(xué)家們?yōu)橹疇幷摬恍莸闹i題。美國普林斯頓大學(xué)的波爾·施泰恩加德和英國劍橋大學(xué)的尼爾·圖爾克這兩名理論物理學(xué)家在這篇論文里共同提出了一個理論，即宇宙大爆炸發(fā)生了不止一次，宇宙一直經(jīng)歷著“生死輪回”的過程，而人們所認(rèn)為的140億年前的宇宙大爆炸并非宇宙誕生的絕對起點，那只是宇宙的一次新生。
神秘能量
“暗能量”正在讓宇宙不斷加速膨脹
美國太空網(wǎng)5月8日對英美科學(xué)家這一研究的報道中稱，當(dāng)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著星體間的重力作用，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(zhì)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，愛因斯坦就拋棄了這個理論，他稱自己犯下了一生“最大的錯誤”。因為經(jīng)他自己的廣義相對論公式的計算，宇宙正在膨脹，而天文學(xué)家埃德溫-哈勃經(jīng)過觀察也證實了宇宙確實在膨脹。
20世紀(jì)90年代末期，“拉姆達(dá)”被科學(xué)家們重新拾起，這時一些天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙不僅僅在膨脹，而且速度正在加快，科學(xué)家們不知道是什么樣的神秘力量導(dǎo)致了這一結(jié)果，于是“暗能量”這個詞便產(chǎn)生了。并且科學(xué)家們認(rèn)為“暗能量”就是宇宙常量“拉姆達(dá)”，在宇宙大爆炸后“拉姆達(dá)”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(quán)，使星體間越來越遠(yuǎn)，宇宙不斷膨脹。
宇宙常量
宇宙常量該有多大，這是宇宙大爆炸發(fā)生次數(shù)的關(guān)鍵。美英科學(xué)家波爾·施泰恩加德和尼爾·圖爾克就是在對宇宙常量的大小計算中發(fā)現(xiàn)了宇宙大爆炸不應(yīng)該只發(fā)生了一次。
科學(xué)界一直都試圖解釋的一個問題是為什么自然界中的那么多常量的值都是那么正好，剛好讓生命存在。如果“拉姆達(dá)”太大，那么宇宙就會在大爆炸后立刻迅速膨脹并撐破，就像吹爆的氣球，那么生命就不可能在百億年后存在了。波爾教授在接受太空網(wǎng)的采訪中說：“‘拉姆達(dá)’的值是物理學(xué)中最神秘的事物之一。它讓我們非常的迷惑?！鄙踔量茖W(xué)界出現(xiàn)了“人擇原理”，即宇宙常量恰當(dāng)?shù)?a class="dict" href="/azgame/od2747207.html">選擇了人類生存，而人類也恰好選擇了在這樣一個常量條件下出現(xiàn)，而人類又回頭研究著為什么宇宙常量大小會剛好讓人類生存。這聽起來確實不可思議，尼爾教授稱：“這簡直太糟了，真的該被拋棄了。這個理論就是想說明人類永遠(yuǎn)不會了解宇宙的奧秘，這就是我們的生存之道?！?/span>
為了找到“人擇原理”之外合理的解釋，兩位科學(xué)家利用宇宙大爆炸模型計算宇宙常量，但得到的結(jié)果要比實際觀測到的宇宙常量大得多，是實際值的10的100次方倍，也就是根本不適合宇宙中的生命生存。宇宙常量的大小說到底還關(guān)系到人類的生存。因此波爾教授和尼爾教授認(rèn)為在宇宙大爆炸后宇宙常量（也就是“暗能量”）都會隨著時間的推移而減弱。但是經(jīng)過進一步的計算后，他們發(fā)現(xiàn)140億年根本不夠?qū)⒈ê蟮闹禍p弱的這個值。劍橋大學(xué)的尼爾教授說：“人們認(rèn)為時間開始于那次大爆炸，但從沒有一個合理的解釋。而我們的推論看起來就非常的激進：在宇宙大爆炸之前是存在時間的?！?/span>
大爆炸不止一次發(fā)生宇宙年齡超乎科學(xué)家想象兩位科學(xué)家的理論顛覆了人們的“常識”，在人們常常猜想時間將止于何時的時候，他們又告訴了人們時間沒有起點。既然“拉姆達(dá)”的值在近140億年中減弱到這個適合生命存在的值，那么，兩位科學(xué)家就想到了宇宙大爆炸也許發(fā)生了不止一次，每一次的大爆炸都讓宇宙常量有所減弱。在產(chǎn)生了我們生活的這個宇宙之前，很可能是在萬億年中宇宙大爆炸發(fā)生了很多次。尼爾教授說：“我想，宇宙的年齡可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬億年。時間沒有開始，根據(jù)理論宇宙的年齡是無限大的，而宇宙范圍也是無限大的。”
循環(huán)論
在2002年，這兩位科學(xué)家就提出了宇宙進化經(jīng)歷著“生死循環(huán)”這個觀點。宇宙就是在一次次大爆炸后重生，在每一次的“循環(huán)”中，宇宙都在膨脹中消耗原有的物質(zhì)，在宇宙常量減弱的同時也產(chǎn)生了一些新的粒子，直到另一次的大爆炸到來，然后新的粒子又形成了新的物質(zhì)、天體乃至生命。
如果這兩位科學(xué)家的假設(shè)是正確的，那么下一次的大爆炸將在什么時候到來？尼爾教授說：“不論計算多么準(zhǔn)確，人們都無法預(yù)料下一次大爆炸的時間，但可以說的是，下一次的大爆炸不會在之后的100億年內(nèi)發(fā)生。”
宇宙的年齡是如何測出來的
在南京地質(zhì)博物館，有一塊來自加拿大的小石頭。這塊石頭表面看上去黑黝黝的，暗淡無光。但科學(xué)家說，它是最古老的巖石。這塊巖石是鎂鐵和超鎂鐵巖包裹體，經(jīng)同位素測定，如果據(jù)這塊巖石推測，地球年齡的下限大概在40億歲。
和地球一樣，宇宙中也有和宇宙差不多同齡的古老“恒星”。找到這種恒星，也差不多就可以知道宇宙年齡的下限，而這也被認(rèn)為是測算宇宙年齡最基本的方法之一。
麥修薩拉是《圣經(jīng)》里一位活到969歲的猶太族長的名字，是《圣經(jīng)》中壽命最長的人。天文學(xué)家把最古老的星命名為“麥修薩拉”星。以下幾顆最古老的恒星自本世紀(jì)以來相繼被稱為“麥修薩拉”星。
●2001年天文學(xué)家利用歐洲南方天文臺的甚大望遠(yuǎn)鏡，對一顆距離地球約1萬光年、球狀星團中編號為CS31082-001的恒星，進行了高精度光譜觀測。根據(jù)光譜，第一次得到太陽系外天體的放射性同位素釷-232和鈾-238(Uranium-238）含量之比，從而計算出該恒星的年齡是125億歲。
●賓西法尼亞州立大學(xué)的天文學(xué)家經(jīng)過近10年的觀測，于2013年2月公布找到一顆距離地球僅190光年、編號為HD 140283的亞巨星，其測定的年齡高達(dá)144.6億歲，但誤差有8億歲。
以上這幾顆最古老的恒星，根據(jù)它們的金屬含量，都屬于宇宙中的第2代恒星。
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尚可名片
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作者
