宇宙138.2亿岁,这么精确的年龄,科学家是怎么计算出来的?
宇宙是我们这个世界最老的存在,因为这个世界的一切,都是有了宇宙之后才生发出来的。所有物质,从看不到的微观世界基本粒子,到以光年计的巨大天体,都有一个诞生、成长、成熟、衰老、死亡的过程。我们通过看一个人的皮肤、头发、精神状态等外观,通过检查一个人的骨骼状态和各项生理指标得出这个人的大致年龄;我们可以通过探查元素同位素的半衰期,计算出地球、月亮等天体的年龄。
类比法
以我们的地球为例,地球上存在着各种各样的元素,而一些放射性元素都是具有自己的半衰期的。看过我文章的朋友们可能还记得什么是半衰期,一般来说,放射性元素的原子核有一半发生衰变所需要的时间。半衰期是不受外界环境影响的,不和外界的物理和化学状态发生反应,完全是由原子核内部自身决定的。比如我们常说的铀元素,它的半衰期就是45亿年。
于是科学家们就详细测算出了一些放射性元素的半衰期,通过衰变规律,我们就能够测出地球岩石的年龄,从而就推算出我们地球的年龄大概是46亿岁。于是科学家们通过高精度光谱观测,对宇宙天体中的放射性同位素钍-232和铀-238的含量进行了测量,从而就发现了大量的古老天体。其中在2007年发现的一颗编号为HE 1523-0901的红巨星的年龄高达132亿岁。这意味着我们的宇宙的最小年龄为132亿岁。
事实上如果考虑到暗能量,宇宙的年龄就会变成128亿年,比现在公认的要再年轻10亿岁,因为暗能量一直在让宇宙加速膨胀,让宇宙用更少的时间膨胀出更大的范围。更极端一点的话,如果宇宙是一个膨胀与坍塌的周期性过程,那么代表我们宇宙起点的大爆炸,其实只是上个宇宙的终点,现在计算出的宇宙年龄只是整个周期的一部分,根本没有意义。
人类的科学尤其是宇宙学,就是一个不断扩大的圆,已知部分属于圆内面积,但随着面积的不断扩大,圆周接触到的未知部分也会越来越大,人类的渺小在宇宙面前一览无余。其实在宇宙中,人类的出现本来就是一件的很奇怪的时期,因为根据热力学第二定律,无序的基本粒子们是不应该组成有序的恒星和行星的,而人类这种具备思想能力的智慧生物,更不应该出现的。
可能有些人认为我们不知道宇宙的年龄是什么,而且这个宇宙膨胀的难题可能导致宇宙比我们今天的年龄更年轻。但这会使我们已经拥有并接受的大量强大数据无效; 更可能的解决方案是暗物质和暗能量密度与我们先前所怀疑的不同。