芜湖动漫产业交易会:小宇宙的年龄

在100多年前，科学家根据牛顿力学来考察时，得到一个结论：我们宇宙是无始无终、无穷无尽的，即在时间上、空间上都是无限的。当时这一点被作为科学结论写进恩格斯的《自然辩证法》。但是到20世纪，情况改变了，首先是由于创造了相对论。相对论是个更普遍的规律，牛顿力学仅仅是普遍规律的一个特例。这个特例就是；我们的研究对象不再局限于太阳系，我们的研究对象的运动速度已经不再是每秒几十公里，而是上千公里，上万公里，在微观世界有了量子力学去描述，在宏观世界就要用相对论。用相对论研究宇宙得出结论：宇宙在时间、空间上不是都无穷无尽的，那究竟是什么呢？1929年首先发现，星系之间的距离的扩大显示空间在膨胀，1946年，一个俄罗斯天体物理学家将宇宙的膨胀和另外一个天象联系在一起研究，这就是为什么宇宙物质中氢占90％，氦占10％，其他元素都小于1％，可以忽略不计。以此得出结论，我们的字宙最开始是在高温，高压状态下产生氢和氦这样的比例，这就是我们周围物质的分布情况的最开始状况，把现在的膨胀速率往回收，这样的膨胀速率有三个值：50，100以及居中的75。根据这个值往回推，以50的数值，得出从膨胀到现在要用200亿年，如果是100往回推，是100亿年，如果是75往回推，就是150亿年了，因为宇宙的大小和年龄是客观存在的，用小尺去量，得出的是大的距离值和大的年龄值，反之，用大尺去量，得出的则是小的距离值和小的年龄值。根据现在的哈勃望远镜的观测，可以确定这个量天尺到底是哪一个值，知道宇宙到底是多大年龄，这个单位值现在比较倾向75，即宇宙年龄是150亿年，但是还没有最后确定。
中国科学院 国家天文台 李竞（研究员、博士生导师）

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网友见解：最新数据：137亿年，误差不超过两亿年
网友见解： 很久很久以前，我们的宇宙还是一个质量非常大但体积非常小的点。突然这个点爆炸了，中子、质子、电子产生了。这时的温度高达100亿度以上。随着宇宙的迅速膨胀，其温度也逐渐降低，这些基本粒子就形成了各种元素，这些物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，这些团块又逐渐演化成星系、恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类最终诞生了。这就是目前有关宇宙历史最可能的一种解释。这一理论就是现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说。宇宙年龄到底有多大，科学家原先认为大约在100亿至200亿年之间。最近几年的一些研究将这一范围进一步缩小：我们的宇宙年龄大约在140亿年左右。

确定宇宙年龄的主要方法之一是根据目前宇宙膨胀的速度向前推算，不过这种方法推算的年龄并不十分准确，还需要其他方法佐证。目前科学家根据发现的最古老的星体的年龄、最古老的星系的年龄，以及某些特殊元素含量的对比来推测宇宙的年龄，取得了一系列进展。

2002年4月，一个由法国、荷兰、德国和美国科学家组成的研究小组宣布发现了一个远在135亿光年的正在形成的星系团，这是迄今人类发现的最远的星系团。在天文学界，星系团的形成至今还是个谜。根据目前的理论，物质的聚集应该形成于宇宙大爆炸后产生的气体中。这些物质聚集后形成星体，然后又组成星系。根据这一发现推测，宇宙的年龄不会低于135亿年，但也不会超出这一数字太多，因为这一星系团是宇宙诞生初期的产物。2001年2月，法国巴黎天文台等机构的科学家宣布利用欧洲南方天文台设在智利的“极大望远镜”上的高精度光谱仪，在银河系外缘的一颗古老恒星CS310 82－001上观察到了铀238谱线。这是人们首次在贫金属恒星上发现铀元素谱线，对精确推断宇宙年龄非常重要。根据铀元素的谱线，推算出该恒星上铀元素的含量。在将它与钍元素含量进行比较后，初步推算出，宇宙年龄至少有125亿年，误差为前后30亿年，这不仅比根据宇宙膨胀率来间接推算宇宙年龄的方法更可靠，也比以前仅用钍元素时误差前后40亿年的情形要精确很多。科学家说，通过继续研究这颗恒星上的放射性重金属谱线，并寻找其它含铀的贫金属恒星，有望进一步提高推算结果的精度。

2002年4月24日，天文学家们在美国宇航局的新闻发布会上介绍说，他们利用“哈勃”太空望远镜观测到了迄今所发现的银河系中最古老的白矮星，这为确定宇宙年龄提供了一种全新的途径。新结果推算出的宇宙年龄约为130亿至140亿年。

这些古老白矮星是在位于天蝎星座、距地球7000光年的一个名为M4的球状星团中发现的。分析表明，这些白矮星的年龄约为120亿至130亿年。白矮星是宇宙中早期恒星燃尽后的产物，它会随着年龄的增长而逐渐冷却，因而被视为测量宇宙年龄的理想“时钟”。

天文学家们比喻说，借助白矮星来估算宇宙的年龄，就好似通过余烬去推测一团炭火是何时熄灭的，原理上比较简单。但问题是白矮星会由于不断冷却而越来越黯淡，这是实际观测中需要克服的困难。在观测M4球状星团的过程中，“哈勃”太空望远镜的观测能力发挥到了极限。

望远镜上的照相机在67天中累计用了8天的曝光时间，才拍摄下迄今最黯淡、温度最低的白矮星照片。这些白矮星光线极其微弱，亮度不及人的肉眼所能看到的最暗星体的10亿分之一。宇宙中的首批恒星，最早可能是在诞生宇宙的“大爆炸”后不到10亿年间形成的。因此，将这10亿年考虑进去，结合最新的白矮星观测结果，推算出宇宙的年龄应该为130亿年至140亿年之间，这与早先的一些结果基本相符。

网友见解： 哈勃望远镜探测到的最暗淡的恒星提供人类认识宇宙年龄的线索，科学家在星期三的研究报告中指出宇宙大概有140亿年的历史。这个数字的误差在前后5亿年之间。

由于这次的计算是运用了与以往完全不同的方法，很多科学家认为也许宇航员们可以被引向正轨。

太空望远镜研究所的布罗斯马根指出“就象有人知道你的年龄，可拿不出证据。可有一天突然打开抽屉发现了出生证，从而得到了答案。”

哈勃这次瞄准一个离地球7000光年天蝎座的一个星团观测。这个星团被认为是宇宙中最早的结构体，大约在大爆炸十亿年后形成。

在星团里有一些白矮星，以一定的速度冷却下来。而冷却的过程对计算宇宙年龄却至为重要。计算结果是13亿年，而加拿大宾西省大学的科学加上星团形成之前遗逝的10亿年，得到了现在的数字。

以前科学家是通过计算星系彼此分离的速度来计算宇宙年龄的，但宇宙是否以稳定速度膨胀还未有定论。尤其是哈勃发现宇宙中一种黑色恒星可能使宇宙膨胀速度更快了。