小白buyiyu

這個世界的一切都有年齡，充分證明了時間的存在和一維向前的性質。宇宙也一樣是有年齡的，而且比我們所知的一切都要老。

宇宙是我們這個世界最老的存在，因為這個世界的一切，都是有了宇宙之後才生髮出來的。所有物質，從看不到的微觀世界，到以光年計的巨大天體，都有一個誕生、成長、成熟、衰老、死亡的過程。

我們通過看一個人的皮膚、頭髮、精神狀態等外觀，通過檢查一個人的骨骼狀態和各項生理指標得出這個人的大致年齡；我們可以通過探查元素同位素的半衰期，計算出地球、月亮等天體的年齡。

那麼宇宙這個萬事萬物的源頭，年齡是怎麼測算得出來的呢？

很多朋友已經介紹了各種方法和通過公式演算，解答了這個問題。時空通訊不再重複這些繁瑣的公式，既然號稱專注於老百姓最通俗的科學話題，那就以通俗的語言來解釋這個問題。

實際上，宇宙的年齡也像我們獲知一個人的年齡一樣，通過觀察類比和測算得來的。

所謂觀察類比，就是查找觀察宇宙中年齡最大的天體，這樣就得出了宇宙不少於這個年齡的結論。

人類通過各種方式得出了地球的年齡在45億歲、太陽的年齡在50億歲左右，而且我們太陽系是第二代恆星，因此宇宙年齡將大大大於這個年齡。

2001年，天文學家通過高精度光譜觀測，首次得到了太陽系外天體放射性同位素釷-232和鈾-238的含量比，從而計算出一顆編號CS 31082-001的恆星年齡為125億歲。2007年，天文學家又用同樣方法發現編號為HE 1523-0901的紅巨星年齡為132億歲。

HD 140283被認為是最古老的恆星之一，測得其年齡為139億歲，但有若干億年的誤差，一般認為這顆恆星最少有132億歲。但進一步研究證明，這顆恆星含有一些重元素，這在宇宙形成初期的第一代恆星中不應該存在，因此有理由認為這顆HD 140283是一顆第二代恆星。由此可以認為宇宙比這顆恆星的年齡要老。

這種簡單直觀的證據，證明了宇宙年齡至少在132億年以上。

現代宇宙年齡最重要的測算方法是哈勃紅移測算法。

哈勃紅移，就是光的多普勒效應。當用望遠鏡觀測遠方的星系時，高速遠離我們的星系發出的光譜會向紅色的一端移動，越快就紅移越大，這樣我們就可以得到這個天體離開我們的速度。相反，如果高速靠近就會向藍色方向移動，叫藍移。

哈勃紅移是上世紀20年代左右由一批科學家發現並證明的，其中最主要的代表就是美國科學家埃德溫·哈勃。他通過對遙遠星系傳過來的光譜分析發現，所有星系都在遠離我們而去，越遠的星系越快，而且在整個宇宙具有各向同性均勻膨脹的性質。

這個發現被科學界公認，愛因斯坦還由此刪除了相對論中的宇宙常數。根據這個理論，推斷出宇宙最早由一個無限小得奇點膨脹開來，而且宇宙一直在膨脹。

這就為宇宙年齡的測算奠定了基礎。根據這個理論，如果我們知道了宇宙膨脹的速度和星系之間的距離，就能夠測算出宇宙的年齡。

歐洲航天局在2013年用普朗克衛星測得的哈勃常數（宇宙膨脹速度）為67.8公里/秒/百萬秒差距。

就是說在326萬光年遠的地方星系膨脹的速度為67.8公里每秒。根據這個常數，我們就能夠得到星系之間退行速度（v)和它們之間的距離（d）有一個正比關係，這樣v=哈伯常數*d。

測出了兩個星系間的退行速度和距離，就能夠推算出大爆炸後兩個星系分開所花費的時間，這個時間就是宇宙的年齡。

時空通訊用這種方法簡單計算出宇宙年齡為144億歲，但科學界經過長期的測算和修正，並結合宇宙微波背景輻射的研究，認為精確的宇宙年齡為138.2億歲。

根據這個方法，還能夠測算出宇宙膨脹到現在的可視範圍為半徑465億光年。

但這個數據受到一個前提條件的約束，就是宇宙膨脹的速率是均衡不變的。

如果過去膨脹速度快，現在變得越來越慢，那宇宙真實年齡就更小，反之就越大。現代研究認為，宇宙膨脹有加快的趨勢。

綜上所述，人類對宇宙的觀測和研究還處於初級階段，不管是對銀河系，還是對宇宙的狀況都還只有一個大致的瞭解。隨著觀測發現研究的深入，很多數據還會不斷的修正，越來越精確。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題，歡迎大家都來參與討論。

時空通訊

首先，不是宇宙的壽命是138億年，而是宇宙的年齡。至於宇宙年齡是如何得到的，最簡單的方法可以通過哈勃常數來計算。

早前的大多數人認為宇宙已經存在了無限長的時間，並且保持穩恆的狀態。到了二十世紀初，哈勃的一系列發現徹底改變了人們對宇宙的認識。首先，哈勃發現了河外星系的存在。其次，哈勃還發現宇宙中的星系幾乎都在遠離銀河系，並且遠離速度和距離成正比，這就是著名的哈勃定律。

哈勃定律表明，宇宙正在膨脹變大，而非一直處於穩恆態。這意味著過去的宇宙要比現在小得多，宇宙存在一個時間開端，根據哈勃定律可以計算出宇宙的誕生時間：

V=H·D

上式中V表示星系遠離銀河系的速度，D表示星系與銀河系的距離，H表示哈勃常數。

通過測量各種星系的遠離速度及其對應距離，可以得到比例係數哈勃常數。不過，哈勃常數難以精確測量出來，不同方法的測定結果有所出入。這裡以最近剛剛利用重子聲學振盪法測出的哈勃常數為準：67.77±1.30 (km/s)/Mpc。那麼，具體如何計算宇宙的年齡呢？

對於一個距離銀河系非常遙遠的星系，假設它從宇宙誕生之初（星系在很早就已經形成）就以恆定的速度在遠離銀河系，那麼，它的退行速度又可以由下式計算出來：

V=D/t

變化一下形式：

t=D/V

上式中的t可近似認為是宇宙的年齡。然後再把哈勃定律代入上式可得：

t=1/H

也就是說，宇宙年齡等於哈勃常數的倒數。代入哈勃常數67.77 (km/s)/Mpc，可以計算出宇宙的年齡約為144億年。

利用哈勃常數只能做個大致估算，因為宇宙的膨脹速度並非一直保持相同，過去在減速膨脹，現在加速膨脹，這導致過去的哈勃常數與現在其實是不完全相等的。

為了較為準確地計算出宇宙的年齡，需要使用Λ-冷暗物質（ΛCDM）模型，相應的計算公式如下：

上述參數可由普朗克衛星測定出來，由此可以計算出宇宙的年齡為137.99±0.21億年。

另外，利用Λ-冷暗物質模型，還能得到可觀測宇宙的大小：

通過觀測數據結合上述模型，可以計算出可觀測宇宙的半徑約為28.5 Gpc，即465億光年。

火星一號

關於宇宙的年齡，你會發現有各種各樣的說法。目前公認的宇宙年齡大概有138億年的歷史，但有些人認為宇宙年齡沒這麼古老，而另一些人則認為宇宙的歷史是無窮無盡的，根本就沒有開始！

持不同看法的人其實他們心裡的宇宙模型不一樣，例如有些人認為宇宙一直存在，那麼談年齡就沒有任何意義！所以我們所說的年齡，是大爆炸模型特有的屬性。所以就借題主的問題，詳細說下138億年是怎麼來的？

138.2億歲：測算、宇宙標準模型推測和觀測得來的結果

在我們談如何測算宇宙年齡之前我們需要了解的是，根據目前的宇宙學標準模型中的膨脹率（哈勃常數）我們也可以推算出宇宙年齡的範圍，在加上後來對微波背景的觀測我們才把宇宙的年齡修正至：138.2億歲！所以這個年齡是通過理論推測、觀測手段和我下面要說的實際測算手段得出的！

那麼我們應該從哪裡來算出宇宙的年齡呢?

要想知道宇宙的年齡我們肯定要去星空中尋找線索。

20世紀最偉大的科學突破之一，就是我們弄清楚了太陽的動力來源。答案顯而易見，在太陽的核心，擁有極高的壓力、溫度和密度，在這種環境下單個原子核將融合成更重的元素。

具體來說，太陽把氫(宇宙中最輕、最常見的元素)熔合成氦(宇宙中第二輕的元素)。四個氫原子融合成一個氦原子，但是當你測量氦的質量時，你會發現它比原來的四個氫原子輕了0.7%。那麼質量去哪了?

消失的質量被愛因斯坦著名的E=mcˆ2轉化為能量，就像氫彈、原子彈一樣！我們環顧宇宙，看看周圍的其他恆星，我們會發現基本上大部分的恆星都是這樣工作的：把氫聚變成氦。

而且我們會注意到，恆星的亮度(下面縱軸)與恆星的顏色(橫軸)有著非常密切的關係，橫軸由字母O B A F G K M表示光譜強度。

再上圖中看到中間那條彎彎曲曲標有“V主序星”的大線了嗎？這條線上的所有恆星進行的反應都是將氫燃燒成氦！上面還有一大堆黃色的恆星，它們連接著主序列，是一個更亮的恆星分支，被稱為巨型恆星，當一部分主序星耗盡氫燃料並開始將氦燃燒成更重的元素時，它們就會變成了巨型恆星！

但是如果我們只看這七種類型中主序星的O B A F G K M級光譜的話，我們會發現什麼規律？

O級恆星質量最大，M星質量最小！從上圖我們會看到什麼？如果恆星把氫燃燒成氦，那麼體積越大，恆星就越藍越亮，而體積越小，就越紅越暗。

恆星越大、越亮，燃燒氫的速度就越快！質量越小，燃燒掉所有氫的時間就越長，因此我們就可以知道，一個質量越小的恆星離開主序星變成紅巨星的時間也就越長!

那麼通過觀察離開主序列質量最小的恆星，我們就可以確定一個星團的年齡！並且大致知道宇宙的年齡！

在上圖中，有兩個星團，M67(黃色)和NGC 188(藍色)。觀察星團中恆星“離開”主序列的情況，我們可以得出這樣的結論：M67大約有40億年的歷史，而NGC 188才剛剛超過60億年。

如果我們對宇宙中目前能看到的所有恆星觀察它們的大小，看有沒有離開主序列，我們發現宇宙中最古老的地方只存在了130億年左右。

僅僅通過觀察宇宙中的恆星就能告訴我們宇宙至少有130億年的歷史，而且不會比130億年老多少。

而剩下地事就交給宇宙學基本模型地預測和歐空局普朗克巡天計劃傳回的宇宙微波背景輻射全景圖對宇宙年齡地進一步精確。

量子科學論

       相信大家早已不陌生我們這個宇宙。那麼宇宙是何時誕生的呢？又有多久呢？以我們目前已知的是在138～146億年。但是，這個數值是如何推算出來的呢？

      20世紀初，美國天文學家維斯托·斯里弗對旋渦星雲光譜作過多年研究，發現譜線紅移現象。在斯里弗觀測的基礎上，埃德溫·哈勃與助手赫馬森合作，對遙遠星系的距離與紅移進行了大量測量工作，發現遠方星系的譜線均有紅移，而且距離越遠的星系，紅移越大，於是得出重要的結論：星系看起來都在遠離我們而去，且距離越遠，遠離的速度越高。

       由此，哈勃得到了著名的哈勃定律，即星系的退行速度V和星系與銀河系的距離D成正比例關係：

v=H0·D

其中H0表示哈勃常數。

      哈勃定律表明，宇宙正在膨脹變大，而非一直處於穩恆態。這意味著過去的宇宙要比現在小得多，宇宙存在一個時間開端，根據哈勃定律可以計算出宇宙的誕生時間。

        哈勃經研究發現，一個星系與地球的距離每增加百萬秒差距（Mpc，約326萬光年），該星系遠離地球的速度就增加526公里/秒，所以那時，哈勃測出的哈勃常數值為526公里/秒/百萬秒差距（km/s/Mpc）。

      哈勃常數難以精確測量出來，不同方法的測定結果有所出入。 我們以2013年歐洲航天局通過普朗克衛星測得了最新的"哈勃常數"，也就是宇宙膨脹速度為67.8公里/秒/百萬秒差距。   67.8±1.30 (km/s)/Mpc。那麼，具體如何計算宇宙的年齡呢？

對於一個距離銀河系非常遙遠的星系，假設它從宇宙誕生之初（星系在很早就已經形成）就以恆定的速度在遠離銀河系，那麼，它的退行速度又可以由下式計算出來：

V=D/t

變化一下形式：

t=D/V

上式中的t可近似認為是宇宙的年齡。然後再把哈勃定律代入上式可得：

t=1/H

也就是說，宇宙年齡等於哈勃常數的倒數。代入哈勃常數67.8 (km/s)/Mpc，可以計算出宇宙的年齡約為141億年。

       當然，如果按照哈勃最初的數值526公里/秒/百萬秒來算的話，就得到了一個非常年輕的宇宙，18億年。

      本文來源於網絡資料，如有不對，還請小夥伴們留言指正。～

奇點不是點

愛因斯坦在發佈廣義相對論後，在利用廣義相對論在描繪宇宙時，發現宇宙要不是在膨脹就是在收縮，愛因斯坦為了使方程與人們一直認為的靜態宇宙模型相匹配，於是就加入了一個“宇宙常數”。

圖：
埃德溫·鮑威爾·哈勃

1929年，美國天文學家埃德溫·哈勃通過觀測河外星系發現，離銀河系越遠的星系離開我們的速度就越快。也就是說，在遙遠的過去這些星系物質可能是緊密的靠在一起的，這個結論直接推導出“宇宙大爆炸模型”。愛因斯坦也因此承認：宇宙常數是他一生中犯的最大的錯誤。

圖：宇宙大爆炸模型

通過進一步的觀測發現，這些星系遠離我們的速度與離我們的距離是成正比的：

其中v是遠離的速率，一般表示為km/s。H0是哈勃常數，D是星系的距離，以百萬秒差距為單位。

可以通過觀測星系的紅移值就可以推算出它遠離地球的速度，就能根據這個速度推導出哈勃常數，然後根據哈勃常數以及減速參數等推導出宇宙的過去和未來可能的命運。

由於哈勃常數是一個觀測值，它的值受觀測精度和觀測到的數據量的影響。隨著人類觀測手段的進步，這個值會越來越精準。

根據哈勃太空望遠鏡的觀測，推算出宇宙目前的年齡為137.98 ± 0.37億年。

講科學堂

回答——計算過程類似於：已知賽車加速度之後，計算賽車從某初始速，加速到某末速度，所需要的時間。

下面用3張圖片和1個視頻，對計算過程進行詳細介紹。

• 首先，宇宙空間的膨脹運動，是一種與賽車位置改變的運動，完全不同的運動方式。

• 所以，賽車運動快慢用速度來計算，而宇宙空間的膨脹運動的快慢用哈勃參數來計算。

• 已知賽車加速度之後，就可以計算出賽車從速度1加速到速度2，所需要的時間。
• 使用類似的方法，已知宇宙空間的膨脹加速度之後，也可以計算出：宇宙從最開始的膨脹快慢，減速到今天的膨脹快慢，所需要的時間。這個時間就是宇宙的年齡。
  
  

那麼，宇宙的膨脹加速度是由什麼決定呢？又該如何計算呢？

答案是：它由宇宙中的物質和暗能量的多少來決定。詳細介紹可觀看長視頻第27集。

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川山洞主

〇依據哈勃定律，通過人類目前觀測技術探測到的空間範圍及獲得的數據，而建立起來的大爆炸理論推定：現今人們所能觀測到的不斷膨脹的“天體物能總和”，誕生於138.2億年前(最新數字)。哈勃常數是一個觀測值，受觀測精度和觀測數據量的影響。人類觀測手段的不斷進步，這個數值將更加精確(此前的測算為137億年前)。

〇人類的歷史只有幾十萬年，文明史不過數千年。以目前人類的觀測能力及認知水準，就對宇宙的產生動因及時間空間範圍，作出最終“結論”顯然是不適宜的，也是不可能的。宇宙是無止境的，人類的認知也是無止境的。

〇對於人類目前所觀察到的“天體物能總和”應定義為“大爆炸雲”。它僅是宇宙的一部分，而不是宇宙的全部及終極，反映的是人類目前對宇宙的觀測範圍及認知水準。

〇大爆炸理論尚停留在“科學假說”階段，尚不是嚴謹的、可驗證的、真正的科學理論。科學不僅是解釋“是什麼”的問題，更重要的是解決“為什麼”的問題。大爆炸理論要成為人們信服的、真正的科學理論，必須要向它問為什麼？

〇奇點究竟是什麼？是什麼引發了奇點大爆炸？奇點之前是什麼？奇點之外有什麼？奇點遵循什麼規律？奇點真的是天體物能爆炸的起始點嗎？目前人類觀察到的最大空間範圍為960億光年(大爆炸雲空間範圍)。“大爆炸雲”究竟有多大”？“大爆炸雲”之外有什麼？這些都是人類未來宇宙學要解釋或回答的問題。

下圖人頭像為美國天文學家埃德溫.哈勃。

趙凡丁201

我們常用事物的變化來表示時間，比如一柱香，一盞茶，一刻鐘的時間，事物變化是存在的，但是時間真的存在嗎，以我個人看來，時間是人們利用意識虛構的一把刻度尺，用來測量和標記事物變化的始末，但是很難測量和標記無法得知始末的事物，邏輯上時間的值是無窮大的，一千萬億年前有很多一千萬億年。還有一個被人虛構出來的就是空間了，原本也是虛無的存在，可是在人的邏輯裡有了有限和無限的概念，我知道我屋裡空間有多大，可是我不知道屋外空間有多大，萬億光年外再前進萬億光年，也許有東西，也許也是虛無，但是這些都在宇宙，宇宙的意思就是上下左右無限的空間和古前今後無限的時間，都是無限值，而我們常聽到的宇宙誕生似乎指的是宇宙空間中這些天體的誕生，這是兩個概念，這是在無限時間線上標記了一個點和在虛無無限的空間裡選擇包含在空間的實際物體進行觀測！

人貴自知不明

為驗證宇宙大爆炸這個理論的猜想，科學家通過空間望遠鏡觀察各種星系，觀測到宇宙的微波背景輻射，發現宇宙大爆炸遺留下的痕跡，恆星誕生的年代經過對比，最年老的恆星有140億年(這不是個準確數字)，在140億年前，早期的宇宙就是一個高溫渾濁的狀態，像一鍋又熱又亮的宇宙湯，各種粒子十分活躍，它們是產生各種天體的原始的星雲物質，隨著大爆炸時間的推移，宇宙的空間不斷膨脹變大也變得平滑，相繼誕生了許許多多的星系和黑洞。天文學家哈勃發現星系的紅移現象，時空在離我們遠去，說明宇宙在加速膨脹，證實了宇宙大爆炸的理論並不是荒唐的猜測。真正計算宇宙的年齡，應該是參考年老的恆星壽命，爆炸遺留的殘痕和最原始的化學粒子得出的結論。

自然風161212381

理論上，宇宙的年齡確實為138億年。

最初由一個普通的觀測得出。其實，一位天文學家在一次觀測發現了紅移現象(宇宙中的星系在互相遠離，也就是宇宙的不斷膨脹)但是根據現有理論，宇宙應該會由於自身引力作用下，膨脹的速度減慢，可事實上，宇宙的膨脹速度並沒有減慢，反而越來越快，因此根據長時間觀測得出的數據，得出一個公式，進而得出宇宙大爆炸發生的時間，也就是宇宙的年齡。

隨便提一下宇宙膨脹速度加快的一種猜測(現在的科學暫時無法合理解釋這種現象)，暗物質能量會隨著時間推移而增加，也就是物質與物質之間的距離逐漸增加，這就導致了星系之間的距離增加，所以宇宙在不斷膨脹。

關鍵字: 一切 科學 宇宙