估计宇宙年龄的方法~~

科 学 家 利 用 望 远 镜 观 察 最 老 的 星 球 上 的 铀 光 谱 ， 从 而 估 计 宇 宙 的 年 龄 是 一 百 二 十 五 亿 年 。

目 前 ， 科 学 家 对 宇 宙 (Universe) 的 年 龄 有 不 同 的 估 计 ， 根 据 不 同 的 宇 宙 学 模 型 (cosmological models) ， 科 学 家 估 计 宇 宙 的 年 龄 是 介 乎 一 百 亿 至 一 百 六 十 亿 之 间 ； 最 近 ， 科 学 家 利 用 南 欧 洲 天 文 台 (European Southern Observatory) 的 望 远 镜 ， 观 察 一 颗 称 CS31082-001 的 星 球 ， 量 度 星 球 上 放 射 性 (radioactive) 同 位 素 (isotope) 铀 -238(Uranium-238) 的 光 谱 (spectrum) ， 从 而 计 算 出 这 星 球 的 年 龄 是 一 百 二 十 五 亿 年 ， 这 个 估 计 的 误 差 大 约 三 十 亿 年 ， 是 亦 即 是 说 ， 宇 宙 的 年 龄 至 少 有 一 百 二 十 五 亿 年 ， 这 是 科 学 家 第 一 次 量 度 太 阳 系 (Solar System) 以 外 铀 含 量 的 研 究 。

上 图 所 见 ， 是 科 学 家 拍 摄 到 CS31082-001 星 球 的 照 片 ， 下 图 是 这 星 球 的 光 谱 线 (spectral lines) 。

科 学 家 解 释 说 ， 这 个 方 法 和 在 考 古 学 (archaeology) 上 使 用 碳 -24(Carbon-14) 同 位 素 量 度 物 质 的 年 龄 一 样 ， 铀 -238 同 位 素 的 半 衰 期 (half-life) 是 四 十 四 亿 五 千 万 年 ； 半 衰 期 是 放 射 性 元 素 (element) 自 动 蜕 变 成 为 其 他 元 素 ， 至 它 本 身 剩 下 一 半 时 所 需 要 的 时 间 。

科 学 家 指 出 ， 在 宇 宙 开 始 时 ， 大 爆 炸 (Big Bang) 会 产 生 氢 (hydrogen) 、 氦 (helium) 和 锂 (lithium) 等 元 素 ， 而 比 较 重 的 元 素 是 在 星 球 内 部 产 生 ， 当 星 球 死 亡 时 ， 含 有 重 元 素 的 物 质 会 散 布 到 周 围 的 空 间 ， 然 后 和 下 一 代 个 的 星 球 结 合 ； 其 实 ， 地 球 上 黄 金 (gold) 也 是 从 爆 炸 了 的 星 球 来 。

因 此 ， 愈 老 的 星 球 上 的 重 元 素 ， 也 会 愈 少 ， 科 学 家 认 为 ， 一 些 比 较 老 的 星 球 的 重 元 素 含 量 ， 只 有 太 阳 (Sun) 的 二 百 分 之 一 。

科 学 家 曾 经 尝 试 利 用 钍 -232(Thorium-232) 同 位 素 来 估 计 宇 宙 的 年 龄 ， 钍 是 一 种 放 射 性 金 属 元 素 ， 与 中 子 (neutron) 接 触 时 会 引 起 核 分 裂 ， 产 生 原 子 能 源 (atomic energy) ， 不 过 ， 钍 的 半 衰 期 是 一 百 四 十 亿 五 百 万 年 ， 半 衰 期 比 较 铀 -238 长 ， 因 此 ， 估 计 的 误 差 也 比 较 大 。