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宇宙的年龄

2015-05-30时风

聪明泉·少儿版 2015年8期
关键词:余温哈勃噪音

时风

浩瀚无边的宇宙,有多大的年龄呢?一代一代的科学家经过探索,试图揭开宇宙年龄的真相…一

两个敢猜想的人

以前,人们认为宇宙是上帝创造的。有一位叫哈勃的天文学家并不相信上帝创造宇宙的说法,他用自制工具观测宇宙,发现了一个现象:宇宙中的天体像一把被抛撒的沙子,正相互远离。基于这个事实,哈勃大胆猜想:宇宙产生于一次“大爆炸”,爆炸之后物质纷飞,天体相互远离就是大爆炸的“后续动作”。

“大爆炸”即宇宙的“生日”。如何计算出这个“生日”的具体日期?哈勃没找到具体方法,所以哈勃时代人们开始知道宇宙有生日,却不知道这个生日具体是何时。

后来,伽莫夫成为“大爆炸”的理论粉丝,他有新猜想:大爆炸那一刻,温度有十亿度,随着时间推移,宇宙越来越大,温度越来越低,现在宇宙仍旧会有“体温”,如果测得宇宙的当前“体温”,可以依靠宇宙温度下降的规律,计算出宇宙温度从大爆炸时降到此时所需的时间,这个时间就是宇宙的年龄!

伽莫夫猜想的当前宇宙“体温”被称为“宇宙余温”。伽莫夫的猜想非常厉害,这正是计算宇宙年龄的正确思路。

两个很幸运的人

宇宙余温不是地球温度,这个温度需要到“深远”的宇宙空间去探测。

彭齐亚斯和威尔逊两个人是天文学家,立志要在天文学方面建功立业,他们制造了一个巨型可探测宇宙的天线。

两位天文学家把天线架好,开始调试。他们用天线寻找的目标不是“宇宙余温”,而是想探测银河系有多么大。

天線很大,感应灵敏,在调试的过程有一种噪音影响了对银河系的探测效果。

噪音是如何来的?抬头一看,鸽子正在天线上蹲着,他们赶走了鸽子,然后信心满满地重新探测,结果噪音仍旧存在。两个年轻人非常失望地认为:天线有问题吧。

为了改进天线质量,彭齐亚斯和威尔逊日夜攻关,想尽办法消除天线噪音。历经一年的努力,噪音依然存在。

一天,失望透顶的彭齐亚斯为了缓释压力与人聊天,意外听到一个消息:普林斯顿大学正在探测“宇宙余温”,这种温度以“辐射波”的形式存在,如果用精密的天线探测,听到的应该是噪音。

彭齐亚斯立即跑回办公室,拿起电话向普林斯顿大学“宇宙余温”研究小组通报:“你们要找的那种噪音,我这里有……”

这个意外被发现的宇宙噪音,就是伽莫夫猜想的“宇宙余温”,是零下265摄氏度,没有精密天线是测不到的。

测得了“宇宙余温”,彭齐亚斯和威尔逊为计算宇宙年龄奠定了最重要的数据基础,贡献很大,摘取了诺贝尔物理学奖。

宇宙年龄还会修正

把“宇宙余温”零下265摄氏度这个数据代人一个名为“弗里德曼”的公式进行计算,得出宇宙的年纪应该是137亿年。这个数据,被大家普遍承认。当然测算宇宙年龄并非这一种办法,

美国天文学家弗里德曼用哈勃太空望远镜来测定宁宙的“大小”,她认为如果确定了宇宙当下的大小,就能确定宇宙的“中心”,即“大爆炸”的“起点”,也能确定宇宙当下的“边缘”,即宇宙当下的“终点”。确定距离的起点和终点,依据星体间相互远离的速度,就可以计算出宁宙从爆炸起点到当下终点的运动时间,这个时问也应该是宇宙的年龄。弗里德曼用“太空望远镜”观测到的宇宙年龄和用“宇宙余温”测定的宇宙年龄相当,所以说这种办法也很靠谱。

现在,科学家更注重依靠太空探测器来测算宇宙年龄。根据太空探测器传回的“权威”数据,科学家已经将宇宙的年龄修正为138.2亿岁了。当然这并非最终结果,更准确的宇宙年龄会因科技进步的力量而刷新……

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