宇宙的年龄是怎么计算的

Question

如题所述

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宇宙年龄
宇宙年龄（universe，age of）宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔。对于某些宇宙模型，如牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等，宇宙年龄没有意义。
在通常演化的宇宙模型里，宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到时刻的时间间隔。通常，哈勃年龄是宇宙年龄的上限，可以作为宇宙年龄的某种度量。根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙年龄大约138.2亿年！

年龄推算
反映宇宙膨胀率的哈勃常数也被修正至67.15公里/（秒·百万秒差距），
宇宙年龄
即一个星系与地球的距离每增加一百万秒差距（一秒差距约为3．26光年)。
欧洲航天局2013年3月21日公布了“普朗克”太空探测器传回的宇宙微波背景辐射全景图，近乎完美地验证了宇宙学标准模型，并且把宇宙的精确年龄修正为138.2亿岁。

推算方法
科学家利用望远镜观察最老的星球上的铀光谱，从而估计宇宙的年龄是一百二十五亿年。科学家对宇宙

（Universe）的年龄有不同的估计，根据不同的宇宙学模型（cosmologicalmodels），科学家估计宇宙的年龄是介乎一百亿至一百六十亿之间；2001年科学家利用南欧洲天文台(EuropeanSouthernObservatory）的望远镜，观察一颗称CS31082-001的星球，量度星球上放射性(radioactive）同位素（isotope）铀-238(Uranium-238）的光谱（spectrum），从而计算出这星球的年龄是一百二十五亿年，这个估计的误差大约三十亿年，是亦即是说，宇宙的年龄至少有一百二十五亿年，这是科学家第一次量度太阳系(SolarSystem）以外铀含量的研究。
科学家解释说，这个方法和在考古学（archaeology）上使用碳-14(Carbon-14）同位素量度物质的年龄一样，铀
宇宙年龄
-238同位素的半衰期（half-life）是四十四亿五千万年；半衰期是放射性元素(element）自动蜕变成为其它元素，至它本身剩下一半时所需要的时间。
科学家指出，在宇宙开始时，大爆炸(BigBang）会产生氢（hydrogen）、氦（helium）和锂（lithium）等元素，而比较重的元素是在星球内部产生，当星球死亡时，含有重元素的物质会散布到周围的空间，然后和下一代个的星球结合；其实，地球上黄金（gold）也是从爆炸了的星球来。
因此，愈老的星球上的重元素，也会愈少，科学家认为，一些比较老的星球的重元素含量，只有太阳（Sun）的二百分之一。科学家曾经尝试利用钍-232(Thorium-232）同位素来估计宇宙的年龄，钍是一种放射性金属元素，与中子（neutron）接触时会引起核分裂，产生原子能源（atomicenergy），不过，钍的半衰期是一百四十亿五百万年，半衰期比较铀-238长，因此，估计的误差也比较大。

年龄增加
2006年

宇宙年龄(8张)
8月7日出版的美国

《科学》杂志刊载文章说，一个由天文学家组成的国际团队发表了一份最新报告称，宇宙的年龄可能比原先设想的还要早20亿年。科学家们已发现一个比原先预想还远15%的邻近星系，这意味着宇宙的年龄可能少估计了15%。但是另一些专家认为下结论还为时过早。
天文学家们通过观测一颗阶段性改变亮度的特殊行星，已经成功测定出许多遥远星系的相对距离。但是为了知道这些星系距离人们究竟有多少光年，科学家们需要直接计算银河系和一些星系之间的距离。这样的测量很难进行。多少年以来，唯一测量出的可信的距离是邻近的大麦哲伦星系，但是一些天文学家担心它不同寻常的化学构成会影响计算。
华盛顿卡耐基研究所的阿切斯特·波南斯和他的同事已经在银河系的“邻居”三角座星系中观测到一颗正在逐渐暗淡的失色双星。这个系统中的两颗星星在它们的轨道上互相穿越，观测这两颗星星互相黯淡的过程让天文学家们可以忽略两颗星星的大小和它们释放的能量。比较观测到的亮度揭示了行星离地球的距离。
这个结果刊登在美国《天文物理期刊》上，它测算出三角座星系（同样被称为M33星）距离地球300万光年，比通常人们认为的260万光年远了15%，后者是通过其他非直接的技术测量得出的。如果300万年这个数据得到确定，新的距离暗示更远的星系都将比原先远15%，因为相对距离不会改变。而且因为宇宙的大小和年龄都以星系距离为基础，结果宇宙的年龄从137亿年增加到了157亿年。

年龄猜想
德国科学家研究发现，宇宙深处的一个类星体上铁物质含量要远多于太阳系中任何一个星体。由于天体中铁物质的形成需要极漫长的时间，在与太阳系天体铁物质含量对比的基础上，科学家提出宇宙年龄可能大于此前人们的猜测。
马普
新算出宇宙年龄为136亿岁
学会地外物理学研究所和欧洲航天局的科学家们借助XMM－NEWTON空间射线望远镜对这一编号为“APM08279+5255”的类星体上所含成分进行分析发现，虽然该类星体中似乎并不存在氧元素等，但其铁物质含量大约是太阳系中单个星体的3倍左右。
科学家介绍说，根据现有认识，类星体及其所含铁物质是在宇宙大爆炸后15亿年左右才逐渐形成的，而天体中的铁物质是在宇宙中星体燃烧爆炸之后经过聚变反应后形成的，也就是说，某个天体上的铁物质只能在数十亿年时间内才逐渐积聚起来。现有研究认为，宇宙的年龄至少为125亿年，太阳系形成的时间约在90亿年前。因此，以太阳系天体中铁物质含量做对比，科学家认为这一新发现或者表明宇宙中存在一类人们迄今并无认识的富含铁物质的星体，或者表明宇宙年龄要大于此前的猜测。
据2013-03-22新华网消息：宇宙膨胀率的哈勃常数也被修正至67.15公里/（秒·百万秒差距），即一个星系与地球的距离每增加一百万秒差距（一秒差距约为3．26光年）。

年龄测定
波南斯的团队已经做了“非常扎实的工作”，美国加州卡内基天文台的宇宙学家温迪·弗里德曼说，她从20世纪90年代就开始领导一项大型的哈勃太空望远镜来测定宇宙距离的范围。但是，她也认为，需要在一个星系中再找一对“黯淡的双星”来改变人们对于宇宙年龄的想法。
夕法尼亚州的维拉诺瓦大学的天体物理学家爱德华·希安也同意这个观点。他开拓了在邻近大麦哲伦星系测试黯淡的双星技术。他说。只有一颗星来说明结论是远远不够的。同时，他还同样担心，波南斯团队使用了一颗闪亮的行星，而非黯淡的双星，因为他认为他们的理论模型还不是很扎实。“我的设想是三角座星系应该没有那样遥远，”他说，“它可能会再次向地球移动。”本回答被网友采纳

Answer 3

通过研究星系在宇宙中的扩散速度和可见物质的平均密度（以及引力对星系扩散的减速作用），我们能够计算这些星系形成的时间，这能让我们初步估测宇宙的年龄。然而，从很久以前的空间观察来看（通过研究深空，我们能够看到很久以前的太空是什么样子的；由于光速有限，即使是非常久远的宇宙活动，在今天也能够被研究）。研究表明，宇宙至少经历了一个“暴胀”阶段，此时引力似乎加速了星系的扩散，而非减缓。

关于宇宙年龄是如何得到的，最简单的方法可以通过哈勃常数来计算。

早前的大多数人认为宇宙已经存在了无限长的时间，并且保持稳恒的状态。到了二十世纪初，哈勃的一系列发现彻底改变了人们对宇宙的认识。首先，哈勃发现了河外星系的存在。其次，哈勃还发现宇宙中的星系几乎都在远离银河系，并且远离速度和距离成正比，这就是著名的哈勃定律。

哈勃定律表明，宇宙正在膨胀变大，而非一直处于稳恒态。这意味着过去的宇宙要比现在小得多，宇宙存在一个时间开端，根据哈勃定律可以计算出宇宙的诞生时间：

V=H·D

上式中V表示星系远离银河系的速度，D表示星系与银河系的距离，H表示哈勃常数。

通过测量各种星系的远离速度及其对应距离，可以得到比例系数哈勃常数。不过，哈勃常数难以精确测量出来，不同方法的测定结果有所出入。这里以最近刚刚利用重子声学振荡法测出的哈勃常数为准：67.77±1.30 (km/s)/Mpc。那么，具体如何计算宇宙的年龄呢？

对于一个距离银河系非常遥远的星系，假设它从宇宙诞生之初（星系在很早就已经形成）就以恒定的速度在远离银河系，那么，它的退行速度又可以由下式计算出来：

Answer 4

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。 今年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。 今年2月，法国巴黎天文台等机构的科学家宣布利用在银河系外缘的一颗古老恒星CS31082—001上观察到了的铀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。科学家说，通过继续研究这颗恒星上的放射性重金属谱线，并寻找其他含铀的贫金属恒星，有望进一步提高推算结果的精度。 上周三，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，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。

Answer 5

可以根据地球上最古老的岩石，太阳。行星。大约年龄推算
　　宇宙年龄为一百二十五亿年
科学家利用望远镜观察最老的星球上的铀光谱，从而估计宇宙的年龄是一百二十五亿年。科学家对宇宙的年龄有不同的估计，根据不同的宇宙学模型，科学家估计宇宙的年龄是介乎一百亿至一百六十亿之间；2001年科学家利用南欧洲天文台的望远镜，观察一颗称CS31082-001的星球，量度星球上放射性同位素铀-238的光谱，从而计算出这星球的年龄是一百二十五亿年，这个估计的误差大约三十亿年，是亦即是说，宇宙的年龄至少有一百二十五亿年，这是科学家第一次量度太阳系以外铀含量的研究。科学家解释说，这个方法和在考古学上使用碳-14同位素量度物质的年龄一样，铀-238同位素的半衰期是四十四亿五千万年；半衰期是放射性元素自动蜕变成为其他元素，至它本身剩下一半时所需要的时间。
　　科学家指出，在宇宙开始时，大爆炸会产生氢、氦和锂等元素，而比较重的元素是在星球内部产生，当大质量星球死亡时，含有重元素的物质会散布到周围的空间，然后和下一代个的星球结合；其实，地球上黄金也是从爆炸了的星球而来的。
　　因此，愈老的星球上的重元素，也会愈少，科学家认为，一些比较老的星球的重元素含量，只有太阳的二百分之一。科学家曾经尝试利用钍-232同位素来估计宇宙的年龄，钍是一种放射性金属元素，与中子(n接触时会引起核分裂，产生原子能源，不过，钍的半衰期是一百四十亿五百万年，半衰期比较铀-238长，因此，估计的误差也比较大。