關於宇宙年齡和光速(光速是否是最快的)求解
題目:
關於宇宙年齡和光速(光速是否是最快的)求解
愛因斯坦的相對論使我們知道,光速是我們這個宇宙中的極限速度,宇宙年齡(大爆炸開始)被推測爲137億年,而我們所觀察到的宇宙(總星系)半徑爲150~~200億光年,如果按照這樣的推理,問題就出來了:
宇宙大爆炸的瞬間產生的速度大於了光速!
假設光速是最快的這一論證成立,再假設宇宙爆炸時的瞬間速度無限接近於光速,那麼我們現在觀察到的宇宙應該是137億光年的半徑,而且必須地球在宇宙的中心,否則,這一論證更不成立.顯然宇宙年齡和光速最大是有矛盾存在的.誰能幫忙解釋一下?
引力傳播速度等於光速,貌似03年被證實了
還有請看清,我只是質疑光速 和 宇宙年齡 並沒有說光速是最快的,只不過還沒有找到比光快的東西而已
解答:
宇宙年齡定義:
宇宙年齡(universe,age of)宇宙從某個特定時刻到現在的時間間隔.對於某些宇宙模型,如牛頓宇宙模型、等級模型、穩恆態模型等,宇宙年齡沒有意義.在通常的演化的宇宙模型里,宇宙年齡指宇宙標度因子爲零起到現在時刻的時間間隔.通常,哈勃年齡是宇宙年齡的上限,可以作爲宇宙年齡的某種度量.根據大爆炸宇宙模型推算,宇宙年齡大約200億年.
年齡推算:
宇宙年齡爲一百二十五億年
科學家利用望遠鏡觀察最老的星球上的鈾光譜,從而估計宇宙的年齡是一千一百二十五億年.科學家對宇宙(Universe)的年齡有不同的估計,根據不同的宇宙學模型(cosmologicalmodels),科學家估計宇宙的年齡是介乎一百億至一百六十億之間;2001年科學家利用南歐洲天文台(EuropeanSouthernObservatory)的望遠鏡,觀察一顆稱CS31082-001的星球,量度星球上放射性(radioactive)同位素(isotope)鈾-238(Uranium-238)的光譜(spectrum),從而計算出這星球的年齡是一百二十五億年,這個估計的誤差大約三十億年,是亦即是說,宇宙的年齡至少有一百二十五億年,這是科學家第一次量度太陽系(SolarSystem)以外鈾含量的研究.
科學家解釋說,這個方法和在考古學(archaeology)上使用碳-14(Carbon-14)同位素量度物質的年齡一樣,鈾-238同位素的半衰期(half-life)是四十四億五千萬年;半衰期是放射性元素(element)自動蛻變成爲其他元素,至它本身剩下一半時所需要的時間.
科學家指出,在宇宙開始時,大爆炸(BigBang)會產生氫(hydrogen)、氦(helium)和鋰(lithium)等元素,而比較重的元素是在星球內部產生,當星球死亡時,含有重元素的物質會散布到周圍的空間,然後和下一代個的星球結合;其實,地球上黃金(gold)也是從爆炸了的星球來.
因此,愈老的星球上的重元素,也會愈少,科學家認爲,一些比較老的星球的重元素含量,只有太陽(Sun)的二百分之一.科學家曾經嘗試利用釷-232(Thorium-232)同位素來估計宇宙的年齡,釷是一种放射性金屬元素,與中子(neutron)接觸時會引起核分裂,產生原子能源(atomicenergy),不過,釷的半衰期是一百四十億五百萬年,半衰期比較鈾-238長,因此,估計的誤差也比較大.
總星系:
通常把我們觀測所及的宇宙部分稱爲總星系.也有人認爲,總星系是一個比星系更高一級的天體層次,它的尺度可能小於、等於或大於觀測所及的宇宙部分.總星系的典型尺度約150億光年,年齡爲150億年量級.
總星系並不是一個具體的星系,也不像本星系羣、本超星系團那樣的天體系統,而是指用現有的觀測手段和方法,所能被人們觀測和探測到的全部宇宙間範圍.也有人認爲,總星系是一個比星系更高一級的天體層次,它的尺度可能小於、等於或大於觀測所及的宇宙部分.
範圍:
現在認爲,其半徑爲200億光年,年齡爲200億年,所包含的星系在10億個以上.從目前的認識水平來說,包括這些星系在內的總星系物質,在運動和分布上是均勻的,也不存在任何特殊的方向和位置.也就是說,既沒有發現總星系的核心和邊緣,也沒有發現運動的特殊趨向.總星系所含的物質中,最多的是氫,其次是氦.
就我的理解來看,如果沒有人推翻相對論的話,那麼總星系半徑跟宇宙年齡尺度沒有本質區別,之所以會有數據上的差異,因該歸因於人們認識手段,推算模型不同,以及觀測的方法不同罷了
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