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1 # 第六維度dimension
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2 # 超光子
宇宙的起點,這是個很有意思的問題,科學家一直對這個問題進行解釋。一些教派的忽悠認為,地球的誕生起點是法老們年齡記載的總和,隨後被科學無情的推翻!太陽系誕生於約4.6億年前,至於為什麼,因為尋找最可能誕生於太陽系形成初期的物質,比如鈽等,因為它的衰減期是固定的,測一測衰減進行到什麼時候就可以知道最早是從什麼時候起源的了。
但是,宇宙是什麼時候開始的呢?需要了解這個問題就要探索宇宙的發展,目前科學界公認的來源是宇宙大爆炸學說,許多觀測結果都證實了這個猜測,比如所有的天體都在遠離,就像大爆炸後向四面八方散開。根據這個理論,這個遠離速度,反推所有天體在一起還沒爆炸時應該是聚在一起的,因此就能推算出比較相近的起點了。
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3 # 星宇飄零2099
現在我們所說的宇宙年齡是按照地球地表上的時間作為標準計算的。
不過其實對於地球來說,計算宇宙年齡時是用地表的時間還是用衛星軌道的時間其實根本沒什麼區別,兩者的相對論效應對於宇宙年齡來說完全可以忽略不計。而事實上我們在計算宇宙年齡時就無視兩者的差別的。
目前計算宇宙年齡是透過哈勃常數(哈勃常數的倒數就是宇宙年齡),即宇宙的膨脹速率。而哈勃常數透過好幾種方法獲得,目前經常提到的主要有三種。
第一種是根據宇宙距離階梯紅移。這是最早發現宇宙膨脹的方法,透過統計一定數量的遠方星系來確定宇宙膨脹速度。先根據Ia型超新星確定遠方星系的距離,然後根據其光譜的紅移量計算出其退行速度就可以反推宇宙的膨脹速率了。不單是宇宙膨脹,最早發現宇宙加速膨脹也是透過這種方法發現的。
第二種是根據宇宙微波背景輻射。這是宇宙大爆炸的活化石,不但記錄了138億年前那場創世之作,還記錄了宇宙膨脹的一些資訊,當然包括哈勃常數的資訊。由於早期宇宙物質存在輕微的密度擾動,這種細微的擾動可以被記錄在宇宙微波背景輻射譜裡,透過理論計算,即可確定宇宙膨脹的速率。
第三種是根據雙中子星合併引力波。這是2017年10月釋出的雙中子星合併事件中得到的,開創了多信使天文學的新時代。這次天文事件的其中一個重要成果就是透過引力波測量了宇宙膨脹的速率,即哈勃常數。它是根據理論模型比對探測到的波形資料,從而推斷該次引力波的絕對強度,然後再根據實際探測到的強度就能計算出引力波源的距離,然後再根據定位的引力波源的光學訊號的紅移量,就可以計算出宇宙膨脹速率了。
其他還有一些測量方法,比如重子聲學震盪、大型引力透鏡等,但一般很少提及。
而上述三種測量方法得到的結果也是不一樣的,但理論誤差比較小,雖然實際誤差還是挺大的……其中根據宇宙距離階梯測得的哈勃常數是:73.45±1.66km/s/Mpc,宇宙微波背景輻射測得的哈勃常數是:67.3±1.4km/s/Mpc,雙中子星合併引力波測得的哈勃常數是:70.0±12km/s/Mpc。引力波測量結果正好處在裡面兩種結果之間,但是誤差比較大,都超出了另外兩種結果的綜合誤差了。這是由於此次是一個孤立的天文事件,無論是對距離的測量還是光譜多普勒紅移(光源本身的運動速度)的估算都不太準確。
還有一件有趣的事,這三種測量方法是分別處於575km高空的哈勃空間望遠鏡、1500000 km日地L2拉格朗日點的普朗克衛星和地面的LIGO引力波鐳射干涉儀測量的。測量結果根本沒聽說需要做相對論修正。而前面說了,哈勃常數的倒數就是宇宙年齡了。
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4 # 郭哥聊科學
相對論中並沒有說時間是相對的。之所以這個理論被稱為相對論,只是因為洛倫茲看到這篇論文裡到處都提到了相對二字,給這個理論起的名字,愛因斯坦自己也認為還可以,這個理論就被稱為相對論了。
宇宙年齡測定的問題主要是發端於廣義相對論下的宇宙學發展,廣義相對論中有兩條基本原理:廣義的等效性原理和廣義光速不變原理。
毫無疑問,宇宙自大爆炸以來已經存在了138億年,而且科學家們對這個數字非常有信心。事實上,這個數字的誤差在一億年之內--不到總時間的1%。
現在我們有兩種方法來估算宇宙的年齡:研究恆星和星系的年齡以及宇宙的膨脹。
恆星本身是不太精確的量度,因為我們只能看到它們的一個階段,然後來反推恆星的演化當我們有大量的恆星,如一個球狀星團時,這是很有用的,而單個恆星就要困難很多。前者估算方法很簡單:當大量的恆星在一起時,它們有各種不同的大小和顏色,有較熱,較大,偏藍色的,有較冷,較小,偏紅色的。隨著時間的推移,較大的恆星反應得也最快,所以它們將最先死去。
第一,如果我們觀察倖存的恆星,我們就能知道其年齡有多大。許多星團的年齡超過120億年,有些甚至超過130億年。隨著觀測技術和能力的進步,我們不僅能測量恆星的碳,氧,和鐵含量,還能利用鈾和釷的放射性衰變的丰度,結合其他元素,我們可以直接追溯它們的年齡。
第二,還有一種更好、更精確的方法來測量宇宙的年齡:宇宙膨脹。透過測量宇宙中的物體,物體移動的距離有多大,觀測它們附近的,中距離以及遠距離的光線的情況,我們可以重建宇宙的膨脹歷史。我們現在知道我們的宇宙由大約68%的暗能量,27%的暗物質,4.9%的正常物質,0.1%的中微子和0.01%的輻射組成,今天。我們也知道這些成分是如何演化的,宇宙服從廣義相對論的規律。把這些資訊結合起來,我們的宇宙年齡估算就能足夠令人信服。
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我們知道宇宙是在超光速膨脹的,那麼在宇宙沒有大爆炸的奇點,也就是時間的起點。
宇宙的年齡我們也只能進行估算,因為接收到最遠的光是來此137億光年之外,那麼也就意味著光的起點是宇宙邊緣,宇宙存在了137億年,這也並不是準確的,因為我們能夠看到的宇宙邊緣也是137億年前的樣子。所以我們所說宇宙的年齡是137億年。