书城小说天体观测之窗
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第32章 宇宙范围之谜

我们现在所谈到的宇宙大小,是指可见的宇宙,也就是以我们人类生活的地球为一个球体,它的半径是从大爆炸,即宇宙作为一个点诞生,并开始向外迅速膨胀以来光所通过的空间。从整体上看,宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。

”光年“是天文学采用的计量单位,也就是光在一年中经过的路程。光的速度大约为每秒30万千米,一光年大约是94600亿千米。银河系的直径约为10万光年,而且还有另外的星系在银河系之外,离我们有数10亿光年。我们目前所能观测到的宇宙边缘,最新发现了类星体,与地球相隔约100亿~200亿光年,这是到目前为止所知最遥远的天体。

这样遥远的距离简直无法想象,但天文学家的职责就是准确地计算、测量出宇宙的大小和范围。

假如天文学家可以找到一支”标准蜡烛“,也就是某个类星体,它有稳定亮度,特别显眼,远隔半个宇宙也能够看见,那么这个问题便不再是谜。但是到目前为止,大家公认整个宇宙可通用的”标准蜡烛“还没有找到。因此,天文学家运用这一基本方法时通常采取一种分步方式,这就是设立一系列”标准蜡烛“,每一步的作用就是测定下一步。

近几年,远红外线观测造父变星、行星状星云和麻省理工学院的约翰·托里的成片星系,3种不同的”标准蜡烛“使大多数人认为宇宙并不古老,仅有110-120亿年。

但是,并不能肯定这就是正确答案,至少有另外3个天文学家小组得出了不同的结果。其中的一个小组是以哈佛大学天文学系主任罗伯特·柯什纳为首,他们得出的结论是,宇宙并不古老,可能有150亿年。

但杰奎琳·休特及她的学生们,以及普林斯顿大学的埃德·特纳,都测定宇宙有240亿年。

总而言之,到现在为止,宇宙究竟有多大这个问题还没有一个具体统一的答案,有待科学家们进一步研究。

宇宙年龄之谜

宇宙的年龄有多大,这一直是科学家所关注的问题。因为它是宇宙是否会膨胀的一个指标。

测定宇宙年龄的方法有很多。用同位素年代法测量过地球的年龄为40~50亿年,月球年龄为46亿年,太阳年龄为50~60亿年,此法测定宇宙年龄为120亿年。

比较常用的还有球状星团测量法,它是借助恒星演化理论来测算恒星年龄,利用这个方法计算的宇宙年龄为80~180亿年。如果从测定的最老恒星的年龄约200亿年来看,宇宙的年龄至少应在180亿年以上。

哈勃常数测定法是基于宇宙膨胀的观测事实确立的。在一个不断膨胀的宇宙中,测膨胀速度可通过红移量的测量来获得。测出邻近星系与我们的距离,再由此标定红移与距离的关系,就可提供宇宙的尺度,进而计算宇宙的年龄,因此测定出邻近星系与我们之间的距离是最为关键的。

测量与邻近星系距离的方法有两种,每种方法测量出的结果也都有两种,即200亿年和100亿年。

还有人采用一种与哈勃常数无关的测定方法,测得的宇宙年龄为240亿年。最近,德国的科学家测定出宇宙年龄为340亿年。

总之,运用不同的测定方法测出来的宇宙年龄都不一样,而且相差非常远。由于宇宙是怎样产生,又是怎样演化等问题至今也没有一个正确的解释,所以宇宙的寿命到底有多大,也无法给它一个合理的解释,有待科学的进一步研究。