宇宙年龄是多少岁，138.2亿岁始于宇宙大爆炸
奇闻异事 2023-06-24 19:42www.guomeikuaidi.com奇闻异事
宇宙一直是人类不断探索与发现的地方，宇宙拥有着不可思议的力量与能力，人类存在的年龄对于宇宙来说是微不足道的，的疑为已经早以揭开了。音乐快递，天下奇趣，，，恐怖动物，，灵异,恐怖
在科学家的共同努力下，宇宙的年龄被测算得越来越精细，从二三百万岁到138.2亿岁，今后肯定还会更精确。每一次更精确的数据后面，都有新的理论和新的技术给予强有力的支撑。这些理论和技术很深奥难懂，但不管怎样都阻挡不了人类的好奇宇宙的年龄到底是怎么测出来的呢?下面，专家为大家介绍三种主要的方法。
一、寻找宇宙中最古老的天体——“麦修萨拉”
“麦修萨拉”的年龄是宇宙年龄的下限
在南京地质博物馆，有一块来自加拿大的小石头。这块石头表面看上去黑黝黝的，暗淡无光。但科学家说，它是最古老的岩石。这块岩石是镁铁和超镁铁岩包裹体，经同位素测定，它自形成到现在已经40亿年了。目前地球上还没有发现比它更“老”的岩石。如果据这块岩石推测，地球年龄的下限大概在40亿岁。
和地球一样，宇宙中也有和宇宙差不多同龄的古老“恒星”。找到这种恒星，也差不多就可以知道宇宙年龄的下限，而这也被认为是测算宇宙年龄最基本的方法之一。
麦修萨拉是《圣经》里一位活到969岁的犹太族长的名字，是《圣经》中寿命最长的人。天文学家把最古老的星命名为“麦修萨拉”星。以下几颗最古老的恒星自本世纪以来相继被称为“麦修萨拉”星。
2001年天文学家利用欧洲南方天文台的甚大望远镜，对一颗距离地球约1万光年、球状星团中编号为CS31082-001的恒星，进行了高精度光谱观测。根据光谱，第一次得到太阳系外天体的放射性同位素钍-232和铀-238(Uranium-238)含量之比，从而计算出该恒星的年龄是125亿岁。
2007年，天文学家又用相同的办法，测得一颗距离地球7500光年、编号为HE 1523-0901的红巨星的年龄为132亿岁。
宾西法尼亚州立大学的天文学家经过近10年的观测，于2013年2月公布找到一颗距离地球仅190光年、编号为HD 140283的亚巨星，其测定的年龄高达144.6亿岁，但误差有8亿岁。
以上这几颗最古老的恒星，根据它们的金属含量，都属于宇宙中的第2代恒星。
二、“标准烛光”
1917年，天文学家斯利普在观测遥远天体时，发现一些天体的光谱谱线存在“红移”。这些天体看起来以一定速度在远离地球。那么这些天体距离地球有多远呢?
对于邻近的天体，天文学家的量天尺是三角视差法。天文学家把地球和太阳的平均距离定义为一个天文单位，大约是1.5亿公里。对于太阳系外的一些恒星，天文学家在1年中分别观测几次，比如在春分和秋分对某颗星进行观测，测量它在天球坐标上的位移。如果两次观测地球位移了1个天文单位，而恒星位移了1角秒，天文学家就定义恒星距离地球1秒差距。根据初中的三角几何知识，我们就可以求出1秒差距为30.9万亿公里，或者是3.26光年。
天文学家利用这种方法得到一大批太阳系附近恒星的距离，并且计算出这些恒星的光度。在这些恒星中，人们发现有一些恒星并不是永恒不变的，例如造父类变星。造父类变星不仅光度有周期性变化，而且光度和周期有很好的相关性，简称“周光关系”。造父类变星是人类最先使用研究宇宙的一类“标准烛光”。所谓标准烛光，就是如果我们把一支发光稳恒的蜡烛，放到不同的距离上，我们就可以通过观测到的蜡烛亮度，来求出蜡烛离我们的远近。原理很简单，蜡烛的亮度随距离是负2次方减弱。天文学家利用造父类变星的周光关系，在邻近的星系中寻找该类天体，通过观测到的变化周期和亮度，推算出邻近星系的距离。
对于比邻近星系更遥远的天体，天文学家要寻找更明亮的“标准烛光”。20世纪90年代天文学家发现有一类超新星可以作为标准烛光。2004年，天文学家发现在伽玛射线暴中也存在“标准烛光”。
三、145亿岁可能是宇宙年龄的下限也可能是上限
埃德温·哈勃在20世纪20年代研究造父类变星，他惊奇地发现，造父类变星的红移，亦即相对地球的远离速度，竟然和距离成正比!
我们现在知道，银河系的尺度，包括银盘、银晕，大概是10万秒差距。把10个这样的银河系首尾相连，放在一直线上，那么总的长度是100万秒差距，这样的尺度，也是整个宇宙大社会中的一个中级机构——星系团(星系往往喜欢聚集成团，我们银河系处在室女座星系团中)的尺度。相距100万秒差距的两个星系彼此的远离速度，就可以定量描述哈勃的发现。哈勃的学生、他的学术继承人桑德奇后来把这个量定义为哈勃常数。普朗克卫星的最新观测结果表明，宇宙现在的哈勃常数是67.8公里/秒·百万秒差距。
让我们来计算一下哈勃时标。如果宇宙是匀速膨胀的，那么两个星系从宇宙刚开始就以67.8公里每秒的速度分离，到现在相距100万秒差距，所用的时间即为宇宙现在的年龄。我们把这个年龄叫做哈勃时标，根据最新的观测其大小是145亿岁。
如果宇宙中只有物质，即只有万有引力，则宇宙在万有引力作用下从开始到现在一直在做减速膨胀，越早期膨胀速度越大，那么宇宙的真实年龄比哈勃时标145亿岁要小;如果宇宙只有暗能量，即只有斥力，则宇宙在斥力作用下从开始到现在一直在做加速膨胀，那么宇宙的真实年龄比145亿岁要大。根据目前的观测和宇宙学模型，宇宙的真实演化是介于以上两种简单情况之间，在早期是万有引力为主，在最近50亿年是暗能量逐渐占主导。
，哈勃时标可以作为宇宙真实年龄的一个参考(可能是下限，也可能是上限)。
四、宇宙最终将进入“脑死亡”状态
宇宙现在处于什么时期?对这个问题，紫金山天文台吴雪峰博士笑答，“宇宙现在或许处于中青年时期。”
有一天，宇宙中的任何星系都会老去。比如太阳老年的时候，会发生塌缩，最终变成白矮星。太阳变成的白矮星，和地球差不多大。“别看它现在的半径是地球的700倍，但太阳死后，和地球一样大。”
而比太阳大大约8倍的恒星，死后变成中子星。“中子星的半径大约是10公里。”
质量是太阳大约20倍的恒星，死后会变成黑洞。质量是太阳140~280倍的恒星，死后炸得四分五裂……但最终有一天，所有的星系都将不再有新生和死亡。如果用人类生命体征来比拟，就是“脑死亡”。
五、宇宙微波背景辐射
最新数据显示宇宙的年龄是138.2亿岁
之后约38万年，复合时代开始。此时，宇宙温度降低到4000℃左右，绝大多数自由电子和质子结合在一起形成中性氢。由于参与散射的自由电子急剧减少，宇宙背景辐射光子获得“自由”。人类能够探测到最古老的辐射就是从此时开始。这些宇宙背景辐射在宇宙138.2亿年的不断膨胀中逐渐损失能量，但其完美“黑体”辐射谱型保持不变，形成我们目前探测到的温度为2.725开尔文(零下270.42℃)的宇宙微波背景辐射，其主要辐射波段是微波。
微波背景辐射是宇宙大爆炸模型精确预言的结果，最初是由贝尔实验室两位工程师于1970年代无意中发现。宇宙大爆炸模型不仅预言了微波背景辐射，预言了背景辐射各向异性，即不同方向上背景辐射温度有微小起伏(10万分之一)。
1989年上天的COBE卫星通过观测证实了背景辐射各向异性。其后的飞去来器气球试验(Boomerang)和WMAP卫星进一步证实了这一点。
各向异性辐射起源于宇宙的原初扰动，这种扰动是宇宙从完全均匀的物质分布到大尺度结构形成，包括形成我们现在观测到的星系团、星系的种子。原初扰动在物质中传播产生重子声波震荡，从而造成我们在微波背景辐射上看到的各向异性和角功率谱。拟合微波背景辐射的角功率谱等观测，可以得到宇宙的几何结构、物质成分、年龄等基本宇宙学参数。目前人类已经进入了精确宇宙学时代。
此次公布的分析结果基于普朗克卫星上天开始工作的最初15.5个月中获得的观测数据。来自欧洲、美国和加拿大的科学家共同组成科学组对观测数据进行了分析，绘制出了迄今最精确的宇宙微波背景辐射图景，得到的宇宙年龄为138.2亿岁。