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宇宙的年齡

2015-12-29 00:00:00周沫
學與玩 2015年8期

大膽的猜想

遠古時期,人們認為宇宙是神靈創造的。天文學家哈勃并不相信這種說法,他用自制望遠鏡觀測太空,發現了一個現象:宇宙中的天體像一把被拋撒的沙子,正相互遠離。基于這個事實,哈勃大膽猜想:宇宙產生于一次“大爆炸”,爆炸之后物質紛飛,天體相互遠離就是大爆炸的“后續動作”。“大爆炸”時即是宇宙的“生日”。

后來,科學家伽莫夫成為“大爆炸”理論的支持者,他又有了新猜想:大爆炸那一刻,溫度有十億攝氏度,隨著時間推移,宇宙越來越大,溫度越來越低,現在宇宙仍舊會有“體溫”,如果測得宇宙的當前“體溫”,也就是“宇宙余溫”,可以依靠宇宙溫度下降的規律,計算出宇宙溫度從大爆炸時降到此時所需的時間,這個時間就是宇宙的年齡!

給宇宙測“體溫”

宇宙余溫需要到深遠的宇宙空間去探測,彭齊亞斯和威爾遜兩位天文學家制造了一個可偵測宇宙的巨型天線,用天線來偵測銀河系有多么大。在偵測過程中,設備捕捉到一些噪音,他們以為噪音來自蹲在天線上的鴿子,他們趕走了鴿子,然后信心滿滿地重新測試天線。結果噪音仍然存在,歷經一年的努力,依舊沒有改變。

一天,失望透頂的彭齊亞斯意外聽到一個消息:普林斯頓大學正在探測“宇宙余溫”,這種溫度以輻射波的形式存在,如果用精密的天線偵測,聽到的應該是噪音。彭齊亞斯和威爾遜繼續鉆研,終于測出宇宙余溫是零下265攝氏度,這為計算宇宙年齡奠定了最重要的數據基礎,兩位科學家也因此獲得了諾貝爾物理學獎。

宇宙到底有多老

那么怎樣從宇宙余溫算出宇宙年齡呢?有一種方法是把零下265攝氏度這個數據代入“弗里德曼公式”進行計算,得出宇宙的年齡是137億歲。這個數據,被科學界普遍承認。天文學家弗里德曼通過研究認定,如果確定了宇宙當下的大小,就能確定宇宙的“中心”,即是“大爆炸”的“起點”,也能確定宇宙當下的“邊緣”,即是宇宙當下的“終點”。確定距離的起點和終點,依據星體間相互遠離的速度,就可以計算出宇宙從爆炸起點到當下終點的運動時間,這個時間也應該是宇宙的年齡。弗里德曼用太空望遠鏡觀測到的宇宙年齡和用“宇宙余溫”測定的宇宙年齡相當,看來這種辦法也很靠譜。

現在,科學家更注重依靠太空探測器來測算宇宙年齡。根據太空探測器傳回的權威數據,科學家已經將宇宙的年齡修正為138.2億歲了。當然,這并非最終結果,更準確的宇宙年齡會因科技的進步而刷新。

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