天文学家如何算出宇宙年龄138亿年?

2024-03-05 生活常识 关注公众号
    揭示宇宙年龄之谜:138亿年如何精准算出?
天文学家普遍相信的宇宙的年龄约为138亿年,是怎么算出来的?    开篇点题,现今天文学界普遍认同,我们所处的宇宙已经走过了约138亿年的漫长岁月。但你是否曾好奇,这个数字是如何精确计算得出的呢?别急,接下来我们将通过一个生动形象的比喻,带你深入探索这一问题。
天文学家普遍相信的宇宙的年龄约为138亿年,是怎么算出来的?    【第一部分:马拉松运动员与宇宙膨胀】
天文学家普遍相信的宇宙的年龄约为138亿年,是怎么算出来的?    想象一下,一位马拉松运动员在赛道上以不同阶段的速度奔跑,他的比赛过程犹如宇宙从诞生至今的演化历程。根据哈勃-勒梅特定律,我们可以将宇宙的膨胀历史划分为五个阶段:暴涨、再加热、辐射统治、物质统治和暗能量统治阶段。只要掌握宇宙膨胀速度随距离(或红移)变化的函数,就如同知晓了运动员跑步速度的变化规律。
    【第二部分:计算宇宙年龄的方法】
    通过类比马拉松比赛,我们了解到要确定宇宙年龄,关键在于计算其膨胀速度随时间的积分。利用观测数据获取哈勃参量H(z)作为膨胀速度函数,并将整个可观测宇宙“赛道”均匀划分成许多小区间,逐个计算每个小区间内的时间,最后将这些时间相加,就能得到宇宙自诞生以来经历的总时间——138亿年。
    【第三部分:超光速现象的误解】
    当提及宇宙直径达到930亿光年时,有人可能会疑惑:既然宇宙只有138亿年的历史,怎么会有如此巨大的尺度?其实,这并不违反光速最快的原理。就如同气球表面的蚂蚁,尽管气球本身迅速膨胀,但蚂蚁在气球上的相对移动并未超越光速。同样,宇宙的快速膨胀导致空间本身的拉伸,而非物质粒子的超光速运动。
    【第四部分:宇宙学原理与大尺度结构】
    面对横跨近可观测宇宙直径1/9的武仙-北冕座长城等大型天体结构,一些人可能对宇宙学原理产生质疑。然而,我们必须认识到,可观测宇宙仅是整个宇宙的一小部分,在更大尺度上,宇宙仍保持着均匀性和各向同性。这意味着,局部的大尺度结构并不会颠覆宇宙学原理的地位。
    总结来说,通过科学的数学模型和严谨的天文观测,科学家们成功破解了宇宙年龄之谜,揭示了138亿年的宇宙历史以及其中的奥秘。而理解宇宙膨胀的本质,则有助于消除对宇宙尺度与年龄之间关系的误解,进一步巩固了现代宇宙学的基础理论。

上一篇:央行印5万亿的背后...
下一篇:发行节奏放缓后,IPO环节需要做点什么
更多更酷的内容分享
猜你感兴趣
中国天文学家解析:在30亿年后,宇宙将发生什么变化?

中国天文学家解析:在30亿年后,宇宙将发生什么变化?

中国科学家发现107例宇宙早期星系关键探针中性碳吸收体,揭示宇宙起源途径;利用人工智能,实现在海量类星体光谱数据中搜索微弱信号,显示人工智能在天文研究中的应用潜力。

生活常识 05.16
惊人发现!宇宙射线新品种证实,为天文学界带来重大突破

惊人发现!宇宙射线新品种证实,为天文学界带来重大突破

国际天文学家在脉冲星PSR J0248+6021附近探测到极高能伽马射线。研究人员利用大海拔空气淋浴天文台数据成功识别了三个伽马射线源,其中两个位于附近。这表明高能电子和正电子的逆康普顿过程是引发伽马射线的主要原因。该研究有助于理解超高能伽马射线源的性质,有望发现新的脉冲星类型。

生活常识 10.16
追踪宇宙诞生与星体变化,四川的科学装置如何捕获宇宙信使?

追踪宇宙诞生与星体变化,四川的科学装置如何捕获宇宙信使?

中国科学家在四川稻城建造的高海拔宇宙线观测站"拉索",通过观察宇宙线,成功认证了第一个超级宇宙线加速源。这是历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线起源天体。

生活常识 03.08
天文学家揭示了一个巨大的引力盆地,位于宇宙的特定区域

天文学家揭示了一个巨大的引力盆地,位于宇宙的特定区域

关于宇宙结构的新研究表明,我们银河系最可能位于较大的沙普利盆地内。这项研究借助天文学工具(Cosmicflows-4)收集的数据定位了一个名为“引力盆地”的关键引力区域,它揭示了宇宙大范围结构形成过程的重要细节。这个发现挑战了我们对宇宙流和大质量结构演化的理解,并有助于推进Lambda冷暗物质理论。

生活常识 09.27
打假人称某品铺子酸辣粉配料表造假,有什么危害?

打假人称某品铺子酸辣粉配料表造假,有什么危害?

配料表造假的酸辣粉产品引起广泛关注,市场监管部门已介入调查,目前尚无明确结论。此事涉及企业法律责任以及潜在危害。食品生产企业如出现此类情况,可能导致品牌受损、经济损失甚至刑事处罚。同时,公众应遵守相关法规,拒绝购买或食用假冒伪劣产品。

生活常识 11.10
北京大学人民医院成功获批6项重大疾病专项,为健康守护再添强大力量!

北京大学人民医院成功获批6项重大疾病专项,为健康守护再添强大力量!

北京大学人民医院连续两年获得“四大慢病”重大专项评审结果,科研实力显著提升。本项目致力于老年肺癌患者外科新术式、围术期综合治疗和术后康复新治疗模式的多中心临床研究,已实现多项突破并取得重要成果。该项目负责人杨帆教授入选国家高层次特殊人才支持计划,多项研究成果获国家科学技术进步二等奖。

生活常识 11.10
网红夫妇回应被恶意P图事件:检查后未发现传染病,强调网络环境需谨慎

网红夫妇回应被恶意P图事件:检查后未发现传染病,强调网络环境需谨慎

近期,一对网红夫妇在哈尔滨就餐的视频引发了网络争议。经过多家自媒体曝光,不少消费者对其在某餐厅食用的食物提出质疑。其中一张图片显示女方口腔内有菜花,多名网友猜测其患有尖锐湿疣。此后,顾客对该餐厅的卫生状况和菜品质量表达了质疑,并且引发了一场舆论风波。商家针对此次事件回应称疑似炒作,目前正在调查原因并积极采取措施改善环境。消费者对此表示失望,希望疫情能尽快过去,恢复正常生活。另一家曾为网红夫妇服务的店铺店主也承认,他们最初并不知情这对夫妇的存在,并对店铺造成了一定的影响。目前店内已停业进行消杀处理,并向第三方机构支付了高达数千元的清洁费用。

生活常识 11.10
科研人员揭示植物免疫机制,创新育种靶标与生物农药领域前景

科研人员揭示植物免疫机制,创新育种靶标与生物农药领域前景

中国科学院分子植物科学卓越创新中心的何祖华院士团队、张余研究员团队与中国复旦大学的高明君研究员团队、浙江大学的邓一文教授团队合作完成了两项科研成果,他们通过研究水稻免疫抑制基因ROD1,发现了一个水稻细胞免疫感受器,能激活植物的免疫反应来抵抗病原菌的侵染。此外,万万里研究团队也通过研究植物细胞内的免疫感受器,发现了一个小分子,可以通过激活EPA免疫复合体来提高植物的抗病性。这些研究成果有望为植物病害防控提供新的生物农药靶标,有助于保障粮食安全和中国农业可持续发展。

生活常识 11.10
沈炎宾研究员解析阴离子调制技术在高导电聚合物电解质中的应用前景

沈炎宾研究员解析阴离子调制技术在高导电聚合物电解质中的应用前景

电解质界面得以形成。 这是一项创新的设计,其目标是在高性能的固态锂金属电池中开发阴离子调制聚合物电解质。这种电解质设计基于抗高压、高电荷密度单元和阴离子受体单元,能够实现良好的电压耐受性和离子稳定性。Il和SE的耐高压部分对于聚合物链的整体电压耐受性至关重要,而阴离子受体则起着关键的作用。这项研究有助于人们为高比能固态锂金属电池开发高性能的SPE。

生活常识 11.10
环科院联手多家单位,共克难题:构建全球生态系统的外来入侵防治技术

环科院联手多家单位,共克难题:构建全球生态系统的外来入侵防治技术

外来物种入侵是中国引起生物多样性丧失和生态系统服务变化的重要因素之一,且在我国频遭入侵。文章列举了大量证据证明了外来物种入侵的危害,并提出了一系列应对措施。

生活常识 11.10
智能与勇气:黑猩猩在复杂任务中的卓越表现

智能与勇气:黑猩猩在复杂任务中的卓越表现

黑猩猩的行为模式带来了新的见解。研究人员在《细胞出版社》期刊上的一项研究揭示了观众效应在人类和非人类灵长类动物之间的存在,并发现其影响程度不同。研究人员通过分析黑猩猩的行为数据,发现观众效应并非仅限于人类社会,它可能也在非人类灵长类动物中发生。这有助于科学家理解人类行为和社会演化的复杂性,并可能为我们提供更深入的关于人类行为的理解。

生活常识 11.10
互联网丰富资料保障,济南一小启动消防知识进课堂活动

互联网丰富资料保障,济南一小启动消防知识进课堂活动

"为了提高学生们的火灾防范意识和应急自救能力,济南莱芜区花园小学一年级四班于近日举办了一场消防知识家长进课堂活动,该活动邀请了济南市莱区消防救援大队的刘佳航妈妈向孩子们讲解了火源管理、火灾预防、灭火器使用等内容,以增强学生的消防安全意识和自我保护能力。"

生活常识 11.10
庐州检察院携手妇女联合会,为孩子们照亮回家之路

庐州检察院携手妇女联合会,为孩子们照亮回家之路

庐州检察院通过积极开展"一对一"施策、"点对点"帮扶以及"实打实"保障的未成年犯帮教工作,帮助青少年树立正确的人生观、价值观和世界观,降低再犯罪可能性。他们通过心理健康关护项目帮助失足未成年人,注重个性化教育指导,引导他们走向健康成长的道路。

生活常识 11.10
探讨新居民家长为何更青睐安吉游戏

探讨新居民家长为何更青睐安吉游戏

家长与幼儿园之间的隔阂,加强了家园间的联系。蒋丹丹女士以实际行动推动了亲子游戏在中国实现,并取得显著成果。她指出,多元化的教育环境、良好的家庭教育氛围对幼儿的发展有深远影响。然而,如何让新居民家长更好地理解和接纳这种方法并在此过程中找到自己的位置,成为了一大挑战。为此,幼师们需要提供恰当的引导和支持,以帮助家长融入这个新的教育生态系统。在这个过程中,我们将不断改进和完善相关制度和机制,为家长提供更加全面、便利的服务,让他们能够在安吉的游戏环境中贡献自己的力量,帮助孩子们健康成长。

生活常识 11.10