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天文学家是如何计算宇宙年龄的?

不了解天文的人们可能认为人类那么渺小的生物怎么可能能窥探的了宇宙的秘密?所以宇宙的年龄也是瞎猜的,这是他们一贯的看法,事实上真的是猜测吗?当然不是了。

起初人们认为宇宙是一个静态的且没有开端的永恒宇宙,但天文学家的观测告诉他们事实并不是如此,宇宙不是一个永恒的宇宙,它与人类一样、与一切渺小的事物一样都有寿命,宇宙是有开端的。

既然有开端,那么宇宙就存在年龄的问题,宇宙到底多大岁数了呢?

对于宇宙年龄的计算,起初天文学家是根据测定宇宙中较古老的恒星的年龄来大致推测宇宙的年龄,第一批恒星的诞生大约在宇宙诞生后的4亿年,与此同时宇宙开始了再电离时代,第一批恒星富含氢、氦,不含有重元素且质量巨大,寿命很短,没过多久大部分的恒星就消亡殆尽了。而后来出现的恒星或多或少都含有一些重元素。

天文学家测定了一颗年龄相对古老的恒星,年龄约为130-139亿岁(是有误差在内的),但是这颗恒星含有少量的重元素,这不可能是宇宙的第一批恒星,所以宇宙的年龄要比这颗恒星的年龄大上4亿岁以上,结合那个误差来看,宇宙的年龄起初人们认为是在135亿岁左右。

天文学家哈勃

较为准确的测算是根据哈勃常数结合ΛCDM模型来计算宇宙年龄的,上世纪二十年代,天文学家发现了宇宙在膨胀的过程中,星系远离地球的速度与其距离成正比,这就是哈勃定律,其中一个很重要的常数就是哈勃常数(速度-距离比)。

宇宙一直在膨胀,并且结合宇宙微波背景辐射的研究说明了宇宙必有一个开端,那么就好办了,只需要有一个膨胀的速率就可以知道宇宙膨胀到如此之大究竟用了多久的时间。

由此计算出来的宇宙年龄也只是一个估计值,因为宇宙的膨胀速率并不是定值,而是加速-减速-加速这么一个起伏的过程。

天文学家将数据代入到ΛCDM模型中得到了一个较为准确的数字:137.99±0.21亿年,这是目前最为准确的宇宙年龄数值了。

所以,我们看到的一些天文上的数字,其数值怎么得来的呢?是经过严谨的计算得出来的,并不是像一些人认为的那样就是在实验室中瞎猜的,每一个数据的出炉都需要科学家夜以继日的去验证。

阿波罗网责任编辑:王和 来源:新浪网 转载请注明作者、出处並保持完整。

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