宇宙的年龄真的是138亿年吗？它是如何计算的？

另一方面，如果你用宇宙距离阶梯来测量膨胀率——通过观察天体和绘制红移和距离——你会得到一个不同的答案:73千米/秒/分钟，不确定度约为2%这确实是一个迷人的宇宙问题，但是尽管一个团队声称相反，你不能通过使宇宙年轻十亿年来解决它。这就是原因

乍一看，你可能认为宇宙的膨胀速度与宇宙的年龄有关毕竟，如果我们回到大爆炸的时刻，我们知道宇宙正从这种致密状态迅速膨胀，我们知道它膨胀时一定会变冷并减速。自大爆炸及其组成部分(如辐射、正常物质、暗物质和暗能量)以来已经过去的时间决定了宇宙今天应该膨胀的速度。如果它像我们之前猜测的那样增长9%，宇宙可能比我们预期的要年轻9%。这是应用于问题的幼稚(也是不正确的)推理，但宇宙并没有那么简单。

你不能这么做的原因很简单，就是有三个独立的证据必须结合起来才能解释宇宙。

如果我们看看前两个证据——遗迹数据和距离阶梯数据——这就是膨胀率巨大差异的来源。你可以从两者中确定膨胀率，这是9%的不一致。

但这不是故事的结尾；差别是很遥远的。从上图可以看出，距离梯形数据(包括蓝色超新星数据)和遗迹数据(基于重子声振荡和宇宙微波背景数据，其他两种颜色)不仅相交重叠，而且暗物质密度(x轴)和暗能量密度(y轴)也存在不确定性。如果你有一个暗能量更多的宇宙，它看起来会更老。如果你的宇宙有更多的暗物质；它看起来会更年轻

这对于遗迹数据和距离阶梯数据来说是一个大问题:我们拥有的数据可以适用于许多可能的解决方案。如果你调整正常物质、暗物质和暗能量密度，以及宇宙的曲率，缓慢的膨胀速率可以与我们在宇宙微波背景中看到的宇宙一致(如上图所示)

事实上，如果你只看宇宙微波背景数据，你可以看到更大的膨胀率是非常可能的，但是你需要一个暗物质更少、能量更暗的宇宙来解释它。在这种情况下，特别有趣的是，即使你要求更高的膨胀率，增加暗能量和减少暗物质也会保持宇宙的年龄几乎不变，达到138亿年。

如果我们计算宇宙有以下参数:

自从大爆炸以来，我们已经获得了138.1亿年的宇宙在这种情况下，标量光谱指数约为0.962

另一方面，如果我们要求宇宙有以下非常不同的参数:

自从大爆炸以来，我们所获得的宇宙已经存在了137.2亿年。在这种情况下，标量谱指数约为0.995

当然，我们关于标量光谱指数的数据不利于这个值，但这不是重点。关键是:让宇宙膨胀得更快并不意味着宇宙更年轻。相反，这意味着宇宙有不同的暗物质和暗能量比率，但宇宙的年龄基本保持不变。

与一个团队声称的非常不同，出于我们已经提到的原因，它非常重要:宇宙必须至少和其中的恒星一样古老。尽管在任何一颗恒星或星团的年龄中都必须有大量的误差线(即不确定性)，但完整的证据很难与135亿年前的宇宙相吻合。

宇宙需要至少500万到1亿年才能形成所有的恒星，而这些恒星只由氢和氦组成:它们今天已经不存在了相反，最古老的单个恒星存在于单个星系的光环之外，并且含有非常少量的重元素。这些恒星充其量只是第二代恒星的一部分，它们的年龄与一个比公认的138亿年年轻10亿年的宇宙不一致。

，但我们可以超越单个恒星，观察球状星团的年龄:在宇宙早期形成的致密星团。内部恒星给了我们一个完全独立的宇宙年龄测量，根据这个测量，它们已经变成了红巨星，但还没有变成红巨星。天文学从研究夜空中的物体开始。肉眼看不出任何物体比星星更明显。经过几个世纪的研究，我们已经了解了天文学最重要的部分之一:恒星是如何生存、燃烧燃料和死亡的。特别是

，我们知道所有的恒星都有特定的亮度和颜色，当它们活着并被主燃料燃烧时(氢被熔化成氦)，它们只在一定的时间内保持特定的亮度和颜色:直到它们的核心开始耗尽燃料那时，更亮、更蓝、质量更高的恒星开始“靠近”主序列(下图中颜色-振幅图上的曲线)，并演化成巨星和/或超级巨星

通过观察同时形成的那些星团的转折点，我们可以计算出——如果我们知道恒星是如何工作的——星团中的恒星有多长当我们观察那里最古老的球状星团时，那些重元素含量最低的星团，其中质量最低的恒星是封闭的，其中许多已经超过12亿年甚至130亿年，年龄高达132亿年。no .

比公认的宇宙年龄要老，这似乎提供了一个重要的一致性检验。我们在宇宙中看到的物体将很难与宇宙125亿年的年龄相协调。如果你把我们最合适的数字(138亿年)减少9%，你就会得到这个数字。年轻的宇宙充其量只是宇宙的一个遥远的镜头。

有些人可能认为我们不知道宇宙的年龄，宇宙膨胀这个难题可能导致宇宙比我们今天年轻。但这将使我们已经拥有并接受的大量强大数据失效。一个更有可能的解决方案是暗物质和暗能量密度不同于我们先前的猜测。