時(shí)風(fēng)
浩瀚無(wú)邊的宇宙,有多大的年齡呢?一代一代的科學(xué)家經(jīng)過(guò)探索,試圖揭開宇宙年齡的真相…一
兩個(gè)敢猜想的人
以前,人們認(rèn)為宇宙是上帝創(chuàng)造的。有一位叫哈勃的天文學(xué)家并不相信上帝創(chuàng)造宇宙的說(shuō)法,他用自制工具觀測(cè)宇宙,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象:宇宙中的天體像一把被拋撒的沙子,正相互遠(yuǎn)離?;谶@個(gè)事實(shí),哈勃大膽猜想:宇宙產(chǎn)生于一次“大爆炸”,爆炸之后物質(zhì)紛飛,天體相互遠(yuǎn)離就是大爆炸的“后續(xù)動(dòng)作”。
“大爆炸”即宇宙的“生日”。如何計(jì)算出這個(gè)“生日”的具體日期?哈勃沒找到具體方法,所以哈勃時(shí)代人們開始知道宇宙有生日,卻不知道這個(gè)生日具體是何時(shí)。
后來(lái),伽莫夫成為“大爆炸”的理論粉絲,他有新猜想:大爆炸那一刻,溫度有十億度,隨著時(shí)間推移,宇宙越來(lái)越大,溫度越來(lái)越低,現(xiàn)在宇宙仍舊會(huì)有“體溫”,如果測(cè)得宇宙的當(dāng)前“體溫”,可以依靠宇宙溫度下降的規(guī)律,計(jì)算出宇宙溫度從大爆炸時(shí)降到此時(shí)所需的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間就是宇宙的年齡!
伽莫夫猜想的當(dāng)前宇宙“體溫”被稱為“宇宙余溫”。伽莫夫的猜想非常厲害,這正是計(jì)算宇宙年齡的正確思路。
兩個(gè)很幸運(yùn)的人
宇宙余溫不是地球溫度,這個(gè)溫度需要到“深遠(yuǎn)”的宇宙空間去探測(cè)。
彭齊亞斯和威爾遜兩個(gè)人是天文學(xué)家,立志要在天文學(xué)方面建功立業(yè),他們制造了一個(gè)巨型可探測(cè)宇宙的天線。
兩位天文學(xué)家把天線架好,開始調(diào)試。他們用天線尋找的目標(biāo)不是“宇宙余溫”,而是想探測(cè)銀河系有多么大。
天線很大,感應(yīng)靈敏,在調(diào)試的過(guò)程有一種噪音影響了對(duì)銀河系的探測(cè)效果。
噪音是如何來(lái)的?抬頭一看,鴿子正在天線上蹲著,他們趕走了鴿子,然后信心滿滿地重新探測(cè),結(jié)果噪音仍舊存在。兩個(gè)年輕人非常失望地認(rèn)為:天線有問(wèn)題吧。
為了改進(jìn)天線質(zhì)量,彭齊亞斯和威爾遜日夜攻關(guān),想盡辦法消除天線噪音。歷經(jīng)一年的努力,噪音依然存在。
一天,失望透頂?shù)呐睚R亞斯為了緩釋壓力與人聊天,意外聽到一個(gè)消息:普林斯頓大學(xué)正在探測(cè)“宇宙余溫”,這種溫度以“輻射波”的形式存在,如果用精密的天線探測(cè),聽到的應(yīng)該是噪音。
彭齊亞斯立即跑回辦公室,拿起電話向普林斯頓大學(xué)“宇宙余溫”研究小組通報(bào):“你們要找的那種噪音,我這里有……”
這個(gè)意外被發(fā)現(xiàn)的宇宙噪音,就是伽莫夫猜想的“宇宙余溫”,是零下265攝氏度,沒有精密天線是測(cè)不到的。
測(cè)得了“宇宙余溫”,彭齊亞斯和威爾遜為計(jì)算宇宙年齡奠定了最重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),貢獻(xiàn)很大,摘取了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
宇宙年齡還會(huì)修正
把“宇宙余溫”零下265攝氏度這個(gè)數(shù)據(jù)代人一個(gè)名為“弗里德曼”的公式進(jìn)行計(jì)算,得出宇宙的年紀(jì)應(yīng)該是137億年。這個(gè)數(shù)據(jù),被大家普遍承認(rèn)。當(dāng)然測(cè)算宇宙年齡并非這一種辦法,
美國(guó)天文學(xué)家弗里德曼用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)測(cè)定寧宙的“大小”,她認(rèn)為如果確定了宇宙當(dāng)下的大小,就能確定宇宙的“中心”,即“大爆炸”的“起點(diǎn)”,也能確定宇宙當(dāng)下的“邊緣”,即宇宙當(dāng)下的“終點(diǎn)”。確定距離的起點(diǎn)和終點(diǎn),依據(jù)星體間相互遠(yuǎn)離的速度,就可以計(jì)算出寧宙從爆炸起點(diǎn)到當(dāng)下終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,這個(gè)時(shí)問(wèn)也應(yīng)該是宇宙的年齡。弗里德曼用“太空望遠(yuǎn)鏡”觀測(cè)到的宇宙年齡和用“宇宙余溫”測(cè)定的宇宙年齡相當(dāng),所以說(shuō)這種辦法也很靠譜。
現(xiàn)在,科學(xué)家更注重依靠太空探測(cè)器來(lái)測(cè)算宇宙年齡。根據(jù)太空探測(cè)器傳回的“權(quán)威”數(shù)據(jù),科學(xué)家已經(jīng)將宇宙的年齡修正為138.2億歲了。當(dāng)然這并非最終結(jié)果,更準(zhǔn)確的宇宙年齡會(huì)因科技進(jìn)步的力量而刷新……