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宇宙的年龄到底有多大

□ 陈育和 陈颖健 

宇宙的年龄到底有多大，至今尚未确定。而且有人还提出了存在比宇宙年
龄还要大的天体年龄，这在推断宇宙年龄时就会出现矛盾。不过，最近人
们发现宇宙膨胀速度似乎加快了。这一发现对确定宇宙的年龄具有重大意
义。

球状星团可能比宇宙还要古老

通常确定宇宙年龄的方法有两种，一种是根据球状星团的年龄来进行推
断。一般认为球状星团是十分古老的星体的集合，它们是在宇宙诞生后不
久产生的天体。如果知道了球状星团的年龄，就等于了解了宇宙年龄的大
致标准。根据推算，最古老的球状星云的年龄约为115 亿年。

第二种方法是利用哈勃常数进行推算。我们的宇宙在大爆炸的驱使下，现
在还在不断地膨胀。根据美国天体物理学家爱德华·哈勃的观测，星系以
更快的速度远离我们，而银河系远离我们的速度，即退行速度，与到银河
系的距离大致成正比。这种比例常数称之为哈勃常数。知道了哈勃常数，
我们就可推算出宇宙发展到现在的样子所需要的时间，也就是宇宙的年
龄。

对哈勃常数进行测定，通常是利用造父变星。造父变星是可以由变光周期
来求得绝对等级的特殊天体。根据绝对等级和实视等级，能够精确地测出
到达造父变星的距离。而退行速度从光谱便可得知。根据造父变星测定的
哈勃常数推断出的宇宙年龄约为90亿年。

几年前，有关“宇宙年龄的矛盾”这一问题曾引起一时轰动。因为球状星
团的年龄可能比宇宙的年龄还要大，而球状星团在宇宙诞生之前大概就已
存在了。上述数据似乎也存在着矛盾。但是，实际推定值中包含着误差和
不确定的因素。

如若考虑到误差等因素，那么球状星团的年龄就可能达102亿至128亿年，
而根据哈勃常数求得的宇宙年龄则为90亿年至120亿年。若考虑到误差范
围，就可避开上述“宇宙年龄的矛盾”问题，但是，对于确定宇宙的年龄
来说，这样的偏差过大，如102亿至128亿年，偏差范围达26亿年。

宇宙的年龄可能有150亿年

实际上，用于测定哈勃常数的天体，并非只是造父变星。也可利用超新星
和行星状星云和类星体等。1998年12月，日本宇宙研究所和澳大利亚的联
合研究小组，宣布了它们根据对类星体的观测推断出的宇宙年龄。用于推
算宇宙年龄的天体被称为PKS1830－211类星体。由于该类星体潜藏于银河
系之后，因此我们无法对其进行直接观测。但是，类星体的光会由于银河
的重力而发生弯曲，这就是重力透镜效应。因此能够观测到类星体的两个
像。通过对这两个像进行精确地观测发现，光到达的时间相差26天。根据
这种时间上的偏差可计算出到达该类星体的距离为140亿光年。而退行速度
则与利用造父变星的情形一样，可从光谱来获得结果，大约有150亿年。这
就是根据地球到PKS1830－211类星体的距离和其退行速度测定的哈勃常数
推算出的宇宙年龄。关于球状星团的年龄，也有新的数据发表。1998年9
月，日本国家天文台的研究人员宣布说，球状星团的年龄为150亿年。

以往的结论正确吗？

我们现在的宇宙由于大爆炸的驱使，还在不断地膨胀，不过，一般人们认
为这种膨胀速度正在逐渐变慢，这是因为星体与星体或星系与星系之间的
引力阻碍了膨胀的缘故。以美国科学家为主的观测小组，一直在研究宇宙
膨胀速度究竟以多大的比例在降低。

这一观测小组，把遥远的古超新星的退行速度与较近的新的超新星的退行
速度相比较后发现，宇宙的膨胀速度正在不断加快。若追溯到过去，假如
说宇宙膨胀速度变慢，那么，宇宙达到如今这么大所需的时间，比用哈勃
常数来推断出的宇宙膨胀时间要长。

天体彼此间的引力，即万有引力，本应使宇宙的膨胀速度降低，为何反而
使其增加了呢？这是因为宇宙中存在着反抗重力的斥力，这种斥力的有力
候选就是宇宙常数。也正是空间相互的反抗的力“真空能量”。

未来，宇宙将向何处去？

宇宙膨胀还在加快的问题不仅与宇宙年龄，而且还与宇宙的未来密切相
关。宇宙是否会在某一时间转为收缩，或缓慢地持续膨胀及加速。根据所
走的“道路”不同，未来宇宙的样子也就完全不同。就收缩的宇宙而言，
反复合并而出现的巨大的黑洞，最终导致大坍塌，返回到无的状态。另
外，就持续膨胀的宇宙而言，星体也会全部死亡，黑洞也会蒸发掉。

宇宙的年龄到底是多少呢，是90亿年、115亿年、150亿年呢，还是哪个都
不对呢？围绕着宇宙年龄问题争论还未得出结论。预计目前有许多研究人
员在积累更精确的观测结果的基础上，五年以内有望得出宇宙年龄的最终
结论。 

科技日报1999.8.2.
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