宇宙年龄

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  宇宙年龄汉语拼音:Yuzhou Nianling;英语: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。在通常的演化的宇宙模型里,宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到现在时刻的时间间隔。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200亿年。

  宇宙在膨胀,随着时间的流逝和空间的拉伸,使得星系互相远离。如果设想将这一过程在时间上反推,看来就必定在很久以前存在过全部星系拥挤一处的起始状态。宇宙起源于大爆炸(或奇点)的这一思想得到爱因斯坦广义相对论的证实。宇宙的当前膨胀速率由叫做哈勃常数的数字H_0给出。H_0的数值可通过观测来决定。如果宇宙从大爆炸以来一直以相同速率膨胀,那么它的年龄就应该等于哈勃常数的倒数1/H_0,这个年龄叫做哈勃年龄。 实际上,随着宇宙年龄的增加,星系之间的万有引力趋向于减缓它的膨胀。哈勃“常数”对宇宙一生中同一阶段的所有星系是相同的,但却随时间的逝去而减小。这意味着,从哈勃常数当前值计算的年龄总是大于宇宙的真年龄,因为宇宙在过去膨胀得比较快。 H_0的准确值是很难测量的,天文学家广为接受的一个值是55公里每秒每百万秒差距。利用这个数字得到的宇宙年龄上限是180亿岁。再利用基于爱因斯坦方程式的标准宇宙模型,可以换算出真年龄为120~150亿岁。

  估计宇宙年龄的一个间接方法是利用恒星的年龄,其前提假设是宇宙必须比最年老的恒星更年老。对球状星团的研究表明,我们银河系中有些恒星可能已经年高140~180亿岁了,这正好与H_0=55公里每秒每百万秒差距时的宇宙年龄相符。但有些宇宙学家争辩说,哈勃常数要大得多,也许大到了100公里每秒每百万秒差距。那样一来,“宇宙年龄”就将缩短到小于100亿岁。在这种情况下,它就不可能含有140亿岁的恒星。不过,新近的一些研究表明,哈勃常数有可能小于40公里每秒每百万秒差距,这将使宇宙称心如意地比它包含的恒星更年老了。