宇宙年齡是多少歲，138.2億歲始於宇宙大爆炸
宇宙一直是人類不斷探索與發現的地方，宇宙擁有著不可思議的力量與能力，人類存在的年齡對於宇宙來說是微不足道的，宇宙年齡的疑為已經早以揭開了。
在科學家的共同努力下，宇宙的年齡被測算得越來越精細，從二三百萬歲到138.2億歲，今後肯定還會更精確。每一次更精確的數據後面，都有新的理論和新的技術給予強有力的支撐。這些理論和技術很深奧難懂，但不管怎樣都阻擋不了人類的好奇：宇宙的年齡到底是怎麼測出來的呢?下面，專家為大家介紹三種主要的方法。
一、尋找宇宙中最古老的天體——「麥修薩拉」
「麥修薩拉」的年齡是宇宙年齡的下限
在南京地質博物館，有一塊來自加拿大的小石頭。這塊石頭表面看上去黑黝黝的，暗淡無光。但科學家說，它是最古老的岩石。這塊岩石是鎂鐵和超鎂鐵岩包裹體，經同位素測定，它自形成到現在已經40億年了。目前地球上還沒有發現比它更「老」的岩石。如果據這塊岩石推測，地球年齡的下限大概在40億歲。
和地球一樣，宇宙中也有和宇宙差不多同齡的古老「恆星」。找到這種恆星，也差不多就可以知道宇宙年齡的下限，而這也被認為是測算宇宙年齡最基本的方法之一。
麥修薩拉是《聖經》里一位活到969歲的猶太族長的名字，是《聖經》中壽命最長的人。天文學家把最古老的星命名為「麥修薩拉」星。以下幾顆最古老的恆星自本世紀以來相繼被稱為「麥修薩拉」星。
2001年天文學家利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡，對一顆距離地球約1萬光年、球狀星團中編號為CS31082-001的恆星，進行了高精度光譜觀測。根據光譜，第一次得到太陽系外天體的放射性同位素釷-232和鈾-238(Uranium-238)含量之比，從而計算出該恆星的年齡是125億歲。
2007年，天文學家又用相同的辦法，測得一顆距離地球7500光年、編號為HE 1523-0901的紅巨星的年齡為132億歲。
賓西法尼亞州立大學的天文學家經過近10年的觀測，於2013年2月公布找到一顆距離地球僅190光年、編號為HD 140283的亞巨星，其測定的年齡高達144.6億歲，但誤差有8億歲。
以上這幾顆最古老的恆星，根據它們的金屬含量，都屬於宇宙中的第2代恆星。
二、「標準燭光」
1917年，天文學家斯利普在觀測遙遠天體時，發現一些天體的光譜譜線存在「紅移」。這些天體看起來以一定速度在遠離地球。那麼這些天體距離地球有多遠呢?
對於鄰近的天體，天文學家的量天尺是三角視差法。天文學家把地球和太陽的平均距離定義為一個天文單位，大約是1.5億公里。對於太陽系外的一些恆星，天文學家在1年中分別觀測幾次，比如在春分和秋分對某顆星進行觀測，測量它在天球坐標上的位移。如果兩次觀測地球位移了1個天文單位，而恆星位移了1角秒，天文學家就定義恆星距離地球1秒差距。根據初中的三角幾何知識，我們就可以求出1秒差距為30.9萬億公里，或者是3.26光年。
天文學家利用這種方法得到一大批太陽系附近恆星的距離，並且計算出這些恆星的光度。在這些恆星中，人們發現有一些恆星並不是永恆不變的，例如造父類變星。造父類變星不僅光度有周期性變化，而且光度和周期有很好的相關性，簡稱「周光關係」。造父類變星是人類最先使用研究宇宙的一類「標準燭光」。所謂標準燭光，就是如果我們把一支發光穩恆的蠟燭，放到不同的距離上，我們就可以通過觀測到的蠟燭亮度，來求出蠟燭離我們的遠近。原理很簡單，蠟燭的亮度隨距離是負2次方減弱。天文學家利用造父類變星的周光關係，在鄰近的星系中尋找該類天體，通過觀測到的變化周期和亮度，推算出鄰近星系的距離。
對於比鄰近星系更遙遠的天體，天文學家要尋找更明亮的「標準燭光」。20世紀90年代天文學家發現有一類超新星可以作為標準燭光。2004年，天文學家發現在伽瑪射線暴中也存在「標準燭光」。
三、145億歲可能是宇宙年齡的下限也可能是上限
埃德溫·哈勃在20世紀20年代研究造父類變星，他驚奇地發現，造父類變星的紅移，亦即相對地球的遠離速度，竟然和距離成正比!
我們現在知道，銀河系的尺度，包括銀盤、銀暈，大概是10萬秒差距。把10個這樣的銀河系首尾相連，放在一直線上，那麼總的長度是100萬秒差距，這樣的尺度，也是整個宇宙大社會中的一個中級機構——星系團(星系往往喜歡聚集成團，我們銀河系處在室女座星系團中)的尺度。相距100萬秒差距的兩個星系彼此的遠離速度，就可以定量描述哈勃的發現。哈勃的學生、他的學術繼承人桑德奇後來把這個量定義為哈勃常數。普朗克衛星的最新觀測結果表明，宇宙現在的哈勃常數是67.8公里/秒·百萬秒差距。
讓我們來計算一下哈勃時標。如果宇宙是勻速膨脹的，那麼兩個星系從宇宙剛開始就以67.8公里每秒的速度分離，到現在相距100萬秒差距，所用的時間即為宇宙現在的年齡。我們把這個年齡叫做哈勃時標，根據最新的觀測其大小是145億歲。
如果宇宙中只有物質，即只有萬有引力，則宇宙在萬有引力作用下從開始到現在一直在做減速膨脹，越早期膨脹速度越大，那麼宇宙的真實年齡比哈勃時標145億歲要小;如果宇宙只有暗能量，即只有斥力，則宇宙在斥力作用下從開始到現在一直在做加速膨脹，那麼宇宙的真實年齡比145億歲要大。根據目前的觀測和宇宙學模型，宇宙的真實演化是介於以上兩種簡單情況之間，在早期是萬有引力為主，在最近50億年是暗能量逐漸佔主導。
因此，哈勃時標可以作為宇宙真實年齡的一個參考(可能是下限，也可能是上限)。
四、宇宙最終將進入「腦死亡」狀態
宇宙現在處於什麼時期?對這個問題，紫金山天文台吳雪峰博士笑答，「宇宙現在或許處於中青年時期。」
有一天，宇宙中的任何星系都會老去。比如太陽老年的時候，會發生塌縮，最終變成白矮星。太陽變成的白矮星，和地球差不多大。「別看它現在的半徑是地球的700倍，但太陽死後，和地球一樣大。」
而比太陽大大約8倍的恆星，死後變成中子星。「中子星的半徑大約是10公里。」
質量是太陽大約20倍的恆星，死後會變成黑洞。質量是太陽140~280倍的恆星，死後炸得四分五裂……但最終有一天，所有的星系都將不再有新生和死亡。如果用人類生命體征來比擬，就是「腦死亡」。
五、宇宙微波背景輻射
最新數據顯示宇宙的年齡是138.2億歲
宇宙大爆炸之後約38萬年，複合時代開始。此時，宇宙溫度降低到4000℃左右，絕大多數自由電子和質子結合在一起形成中性氫。由於參與散射的自由電子急劇減少，宇宙背景輻射光子獲得「自由」。人類能夠探測到最古老的輻射就是從此時開始。這些宇宙背景輻射在宇宙138.2億年的不斷膨脹中逐漸損失能量，但其完美「黑體」輻射譜型保持不變，形成我們目前探測到的溫度為2.725開爾文(零下270.42℃)的宇宙微波背景輻射，其主要輻射波段是微波。
微波背景輻射是宇宙大爆炸模型精確預言的結果，最初是由貝爾實驗室兩位工程師於1970年代無意中發現。宇宙大爆炸模型不僅預言了微波背景輻射，同時預言了背景輻射各向異性，即不同方向上背景輻射溫度有微小起伏(10萬分之一)。
1989年上天的COBE衛星首次通過觀測證實了背景輻射各向異性。其後的飛去來器氣球試驗(Boomerang)和WMAP衛星進一步證實了這一點。
各向異性輻射起源於宇宙的原初擾動，這種擾動是宇宙從完全均勻的物質分布到大尺度結構形成，包括形成我們現在觀測到的星系團、星系的種子。原初擾動在物質中傳播產生重子聲波震蕩，從而造成我們在微波背景輻射上看到的各向異性和角功率譜。擬合微波背景輻射的角功率譜等觀測，可以得到宇宙的幾何結構、物質成分、年齡等基本宇宙學參數。目前人類已經進入了精確宇宙學時代。
此次公布的分析結果基於普朗克衛星上天開始工作的最初15.5個月中獲得的觀測數據。來自歐洲、美國和加拿大的科學家共同組成科學組對觀測數據進行了分析，繪製出了迄今最精確的宇宙微波背景輻射圖景，得到的宇宙年齡為138.2億歲。
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