科学家如何估计宇宙的年龄？
时间:2022/06/06 17:25 | 分类:知识大全以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容，让我们赶快一起来看一下吧！
科学家如何估计宇宙的年龄？而如果真的是138亿年，那么可观测的宇宙只能在那个半径的一个球内。那么已知的宇宙如果不被看到怎么可能有930亿光年呢？
早在 1900 年，科学就认为宇宙无限古老，但接下来 40 年的发展开始对这一点提出质疑。
有个叫埃德温·哈勃的人。在 20 世纪初期，科学才刚刚开始认识到银河系并不是整个宇宙，而且你可以在望远镜中看到的许多物体不是恒星而是星系。在足够大的望远镜中，你可以清楚地看到它们是由数十亿颗恒星组成的。
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问题是这些星系有多远。要测量起点的距离，您可以使用一种称为“视差”的技术，该技术使用地球轨道作为大三角形的一侧。你每隔六个月进行一次测量，看看这颗恒星相对于其他恒星移动了多少（提示，不多），然后做一些三角函数给你距离。
你不能用星系做到这一点。他们离得太远了。然而，还有另一种技术可以根据遥远的恒星的光度来使用。您可以查看恒星的光谱并从中计算出它的亮度，然后查看它从地球上出现的亮度以确定它必须有多远。
现在，有一些恒星被称为造父变星，顾名思义，它们会随着亮度而变化。它们变化的速度告诉你它们有多亮，当它们亮时，可以从很远的地方检测到它们。哈勃四处寻找星系的照相底片，最终找到了一张。
再往前看，他发现了其他星系，发现这些星系距离我们数百万光年。他继续寻找，发现了更遥远的星系。
但当他观察时，他发现这些遥远的星系有些奇怪。谱线不适合 他很快意识到谱线的间距是正确的，但它们被移向了光谱的红色端。他很快意识到这是因为那些星系正以极快的速度远离我们——这是光速的很大一部分。
这样，光就像声音一样——它的频率随着它接近你而变得更高，而随着它远离你而降低。他发现几乎所有的星系都发生了“红移”。不仅如此，它们离得越远，红移就越大。这种关系是如此稳定，他创造了一个物理定律来描述它。
哈勃的工作对永远存在的“稳态”宇宙的想法提出了质疑。比利时牧师乔治·拉迈特是第一个提出宇宙有一个确定的起源点和一个固定年龄的人。
然后到了 1960 年代，在贝尔实验室工作的一对名叫 penzias 和 wilson 的美国工程师开始研究为什么微波传输中存在如此多的干扰。他们建造了一个天线来寻找源头：
今天就到这里。问题是，当他们检查数据时，干扰几乎来自任何地方。他们把天线指向的每一个地方，都发现了相同的微波辐射。
膨胀宇宙理论（相信稳态理论的人弗雷德霍伊尔嘲笑地称之为“大爆炸”）的支持者喜出望外。他们意识到这可能是宇宙开始时的剩余辐射，发生了巨大的红移，因此不再可见。
1970 年代使用配备红外传感器的卫星进行的实验得到了更多数据，并显示出大约 3 开尔文的光度峰值，这正是您将哈勃的数据外推到宇宙边缘时所期望的结果。考虑到辐射的红移程度，这给了我们大约 140 亿年的估计——物质在宇宙边缘以几乎光速远离我们。
或者我们是这么认为的。
2006 年，一对名叫乔治·斯穆特 (george smoot) 和约翰·马瑟 (john mather) 的科学家建造了另一颗卫星，以对宇宙起源的残余物进行更准确的测量。这是他们的数据发现的
这是微妙的，在实验的范围内，但它就在那里——宇宙背景辐射的红移量的微小差异取决于你看的地方。以前的研究人员无法获得这种细节。那么这是什么意思呢？这意味着在宇宙的一开始，它的一部分离开我们的速度超过了光速，并且膨胀率不是一个常数（光速）而是一个变量。
我们被这样一个事实愚弄了：我们认为宇宙和它一样大。我们错了。一旦这些微小的差异在早期出现，它们就永远将我们排除在宇宙膨胀速度超过光速的那些部分之外。我们无法看到我们现在所说的“哈勃球体”之外，即使它以光速膨胀。宇宙开始时的这些微小差异现在造成了巨大的距离。鉴于我们可以大致判断宇宙的每个部分在开始时膨胀的速度有多快，我们估计它现在的直径约为 90-1000 亿光年，尽管任何观察者都无法看到自宇宙开始膨胀。