В научном сообществе прочно утвердилась цифра в 13.8 миллиардов лет как возраст нашей Вселенной. Однако откуда взялась эта цифра и насколько она достоверна? Вопреки мнению некоторых скептиков, это не произвольная величина, а результат сложных, взаимодополняющих научных методов. Давайте рассмотрим, как современная космология пришла к такому выводу.
Существует несколько независимых способов определения возраста космоса, и что важно — все они сходятся на одной и той же цифре. Это похоже на ситуацию с доказательствами эволюции или методами датировки горных пород: конвергенция данных из разных источников укрепляет уверенность в результате. На практике чаще всего используются два основных подхода, один из которых считается более точным.
Космологический метод: экстраполяция расширения
Основной и наиболее точный метод основан на ключевом наблюдаемом факте: Вселенная расширяется и остывает. Это позволяет сделать логический вывод, что в прошлом она была гораздо плотнее и горячее. Мысленно «перематывая» время назад, мы приходим к моменту, когда всё вещество было сжато в чрезвычайно горячую и плотную точку — к началу фазы горячего Большого взрыва.
Вселенная расширяется как воздушный шарик
Важно понимать, что когда мы говорим о возрасте Вселенной, мы имеем в виду время, прошедшее с момента перехода от более раннего инфляционного состояния к фазе горячего Большого взрыва, который и положил начало известной нам эволюции космоса.
Согласно общей теории относительности, существует прямая связь между тем, как Вселенная расширялась в прошлом, её современным составом (обычная материя, тёмная материя, тёмная энергия) и её возрастом. Чтобы вычислить этот возраст, учёные с высокой точностью измеряют ключевые параметры:
- Скорость современного расширения (постоянная Хаббла) с помощью сверхновых и других «стандартных свеч».
- Крупномасштабную структуру Вселенной и барионные акустические осцилляции.
- Флуктуации температуры в реликтовом излучении — своеобразном «снимке» Вселенной в возрасте 380 000 лет.
Совместный анализ данных от космической обсерватории «Планк», наблюдений сверхновых и других проектов даёт точное значение: 13.81 миллиарда лет с погрешностью всего около 120 миллионов лет. Это означает, что мы знаем возраст Вселенной с точностью лучше одного процента. Если бы состав космоса был иным, возраст был бы другим (например, всего 10 млрд лет без тёмной энергии), но наблюдения однозначно указывают на известный нам результат.
Астрофизический метод: возраст самых старых звёзд
Второй, независимый метод служит важной проверкой космологических расчётов. Он основан на знании жизненного цикла звёзд. Звёзды, подобные нашему Солнцу, проводят большую часть жизни в стабильном состоянии на так называемой «главной последовательности» диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Момент, когда массивные звёзды скопления начинают покидать эту последовательность, превращаясь в гигантов, указывает на возраст всего скопления.
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела, показывающая зависимость светимости звёзд от их температуры
Изучая древнейшие шаровые скопления, состоящие из звёзд с малым содержанием тяжёлых элементов, астрономы определяют их возраст. Самые старые из таких скоплений имеют возраст не более 13.8 миллиарда лет. Хотя погрешность этого метода больше (около миллиарда лет), он даёт важное подтверждение: мы не находим звёзд старше 13.8 млрд лет, что согласуется с космологической моделью.
Таким образом, два принципиально разных подхода — космологический, отсчитывающий время от Большого взрыва, и астрофизический, измеряющий возраст древнейших объектов, — сходятся в одном: возраст нашей Вселенной составляет от 13 до 14 миллиардов лет, с наиболее точным значением в 13.8 миллиарда лет. Это не фикция, а надёжный научный факт, основанный на множестве перекрёстных наблюдений и строгих расчётах.
Автор статьи: Viggo Jackson
#наука #астрономия #большой взрыв #космология #звезды
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: 13 миллиардов лет Вселенной — это фикция? Откуда мы знаем о возрасте Вселенной.