Возраст вселенной по хабблу. Сколько лет вселенной

Немаловажную роль в определении возраста Вселенной играет выделение этапов её развития от начала Большого взрыва.

Эволюция Вселенной и этапы её развития

На сегодня принято выделять следующие фазы развития Вселенной:

1. Планковское время - период от 10 -43 до 10 -11 секунд. В этот короткий промежуток времени, как полагают учёные, гравитационная сила «отделилась» от остальных сил взаимодействия.
2. Эпоха рождения кварков - от 10 -11 до 10 -2 секунд. В этот период произошло зарождение кварков и разделение известных физических сил взаимодействия.
3. Современная эпоха - началась через 0,01 секунду после Большого взрыва и длится сейчас. В этот промежуток времени образовались все элементарные частицы, атомы, молекулы, звезды и галактики.

Стоит отметить, что важным периодом в развитии Вселенной считается время, когда она стала прозрачной для излучения - через триста восемьдесят тысяч лет после Большого взрыва.

Методы определения возраста Вселенной

Сколько лет Вселенной? Перед тем как пытаться это выяснить, стоит заметить, что её возраст считается от момента Большого взрыва. На сегодня никто не может утверждать с полной уверенностью, сколько лет назад появилась Вселенная. Если просматривать тенденцию, то со временем учёные приходят к выводу, что её возраст больше, чем считалось ранее.

Последние вычисления учёных показывают, что возраст нашей Вселенной составляет 13,75±0,13 миллиардов лет. По мнению некоторых специалистов, конечная цифра может быть пересмотрена в ближайшее время и скорректирована до пятнадцати миллиардов лет.

Современный способ оценки возраста космического пространства базируется на изучении «древних» звёзд, скоплений и неразвившихся объектов космоса. Технология вычисления возраста Вселенной - сложный и ёмкий процесс. Мы рассмотрим лишь некоторые принципы и способы расчётов.

Массовые скопления звёзд

Для того чтобы определить, сколько лет Вселенной, учёные исследуют участки космоса с большим скоплением звёзд. Находясь примерно в одной области, тела имеют сходный возраст. Одновременное зарождение звёзд даёт возможность учёным определить возраст скопления.

Используя теорию «эволюции звёзд», строят графики и проводят многолинейные вычисления. Учитываются данные объектов с одинаковым возрастом, но разной массой.

На основании полученных результатов удается определить возраст скопления. Предварительно вычислив расстояние до группы звёздного скопления, учёные определяют возраст Вселенной.

Получилось ли точно определить, сколько лет Вселенной? По расчётам учёных результат оказался неоднозначным - от 6 до 25 миллиардов лет. К сожалению, данный метод имеет большое количество сложностей. Поэтому существует серьезная погрешность.

Древние обитатели космоса

Для того чтобы понять, сколько лет существует Вселенная, учёные ведут наблюдение за белыми карликами в шаровых скоплениях. Они являются следующим эволюционным звеном после красного гиганта.

В процессе перехода от одной стадии к другой вес звезды практически не меняется. Белые карлики не имеют термоядерного синтеза, поэтому излучают свет за счёт накопленного тепла. Если знать зависимость между температурой и временем, получится установить возраст звезды. Возраст наиболее древнего скопления оценивается примерно в 12-13,4 миллиарда лет. Однако данный способ сопряжён со сложностью наблюдения за достаточно слабыми источниками излучения. Необходимы высокочувствительные телескопы и оборудование. Для решения поставленной задачи задействован мощный космический телескоп Хаббл.

Первичный «бульон» Вселенной

Для того чтобы определить, сколько лет Вселенной, учёные наблюдают за объектами, состоящими из первичной субстанции. Они дожили до нашего времени благодаря медленной скорости эволюции. Исследуя химический состав подобных объектов, учёные сравнивают его с данными по термоядерной физике. На основании полученных результатов определяется возраст звезды или скопления. Учёными проведено два независимых исследования. Результат оказался достаточно сходным: по первому - 12,3-18,7 миллиарда лет и по второму - 11,7-16,7.

Расширяющаяся Вселенная и тёмная материя

Существует большое количество моделей определения возраста Вселенной, но результаты весьма спорны. На сегодняшний день есть более точный способ. Он основан на том, что космическое пространство постоянно расширяется с момента Большого взрыва.

Изначально пространство было меньше, с тем же количеством энергии, что и сейчас.

По мнению учёных, со временем фотон «теряет» энергию, а длина волны увеличивается. Основываясь на свойствах фотонов и наличии чёрной материи, провели расчёт возраста нашей Вселенной. Учёным удалось определить возраст космического пространства, он составил 13,75±0,13 миллиардов лет. Этот способ расчёта получил название Lambda-Cold Dark Matter - современная космологическая модель.

Результат может оказаться ошибочным

Однако никто из учёных не утверждает, что этот результат является точным. Эта модель включает в себя множество условных допущений, которые взяты за основу. Однако на данный момент этот способ определения возраста Вселенной считается наиболее точным. В 2013 году удалось определить скорость расширения Вселенной - постоянную Хаббла. Она составила 67,2 километра в секунду.

Используя более точные данные, учёные определили, что возраст Вселенной составляет 13 миллиардов 798 миллионов лет.

Однако мы понимаем, что в процессе определения возраста Вселенной использовались общепринятые модели (сферически плоская форма, наличие холодной тёмной материи, скорость света как максимальная постоянная величина). Если наши предположения об общепринятых константах и моделях в будущем окажутся ошибочными, то это повлечёт за собой пересчёт полученных данных.

По современным данным, возникла 13-14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва, наша Земля образовалась около 4,5 миллиардов лет назад, а возраст жизни оценивается в 3,8 миллиарда лет. Вместе с тем несколько сотен миллионов лет, остающихся на первичную эволюцию вещества, завершившуюся образованием первых живых организмов, явно недостаточно, тем более что, по некоторым данным, первые следы жизни возникли на нашей планете 4,2 миллиарда лет назад. Следовательно, либо жизнь обладает способностью к стремительному (разумеется, в геологических масштабах) самозарождению, либо Вселенная и наша Земля много старше, чем мы думаем. Но как тогда примирить этот вывод с космологией?
Ключом к решению этой проблемы может служить гипотеза, высказанная еще в 1917 году Эйнштейном. Находясь в плену предвзятой идеи о неизменности (и, следовательно, вечности) Вселенной, он ввел в уравнение теории относительности, описывающее поведение мира в целом, член, получивший название космологической постоянной. Эта постоянная учитывала существование во Вселенной сил отталкивания, уравновешивающих силы тяготения и препятствующих изменению расстояний между галактиками. После работ А.А. Фридмана (1922-1924 гг.), доказавшего, что вещество Вселенной не может находиться в покое, и открытия Э. Хабблом красного смещения (1929 г.) необходимость в космологической постоянной отпала. Но как показал последующий строгий анализ, в уравнения на правах постоянной интегрирования и ее равенство нулю само еще требует доказательств на основе результатов наблюдений. А последние говорят лишь о том, что космологическая постоянная не превышает 2*10^-55 см^-2, и поэтому нельзя считать абсолютно бесспорным отсутствие сил отталкивания. В результате космологическая постоянная время от времени привлекается при обсуждении новых фактов, плохо укладывающихся в стандартную теорию Большого взрыва. В нашем же случае существенно, что возможное существование сил отталкивания способно значительно увеличить оценки времени существования Вселенной и, таким образом, вывести биологическую эволюцию из цейтнота.
Сегодня возраст Вселенной определяют, экстраполируя наблюдаемый разлет , скорость которого определена по красному смещению, в прошлое (см. рисунок): время, необходимое галактикам для того, чтобы соединиться в одной точке, как раз и считается возрастом Вселенной. Но если силы отталкивания существуют, то картина расширения Вселенной будет иной.
В начале этого процесса, когда плотность вещества значительна, силы тяготения тормозят расширение. Затем, с понижением плотности вещества, силы тяготения сравниваются с силами отталкивания, в результате чего расширение задерживается – наступает так называемая квазистатическая фаза, выражаемая на графике горизонтальной прямой, которая может продолжаться 100-200 миллиардов лет. Наконец, рано или поздно равновесие нарушается, верх берут силы отталкивания, и Вселенная начинает расширяться ускоренно.
Таким образом, отличие космологической постоянной от нуля может примирить космологию с биологией: огромная продолжительность квазистатической фазы как раз и позволяет объяснить возможность превращения неживого вещества в живое . И наоборот: само существование жизни может расцениваться как аргумент в пользу того, что космологическая постоянная не равна нулю и в природе существуют силы отталкивания, столь же фундаментальные, сколь и силы всемирного тяготения.

Возраст Вселенной – это максимальное время, которое измерили бы часы с момента Большого взрыва до настоящего времени, попади они сейчас нам в руки. Эта оценка возраста Вселенной, как и другие космологические оценки, исходит из космологических моделей на основе определения постоянной Хаббла и других наблюдаемых параметров Метагалактики. Существует и некосмологический метод определения возраста Вселенной (по крайней мере тремя способами). Примечательно, что все эти оценки возраста Вселенной согласуются между собой. Также все они требуют ускоренного расширения Вселенной (то есть не нулевого лямбда-члена ), иначе космологический возраст оказывается слишком малым. Новые данные, полученные с помощью мощного телескопа-спутника «Планк», принадлежащего European Space Agency’s (ESA), показывают, что возраст Вселенной составляет 13,798 миллиарда лет («плюс-минус» 0,037 млрд лет, всё это сказано в Википедии).

Указанный возраст Вселенной (В = 13.798.000.000 лет) совсем нетрудно перевести в секунды:

1 год = 365(дней)*24(часа)*60(минут)*60(сек) = 31.536.000 сек;

значит, возраст Вселенной будет равен

В = 13.798.000.000 (лет)*31.536.000 (сек) = 4,3513*10^17 секунд. Кстати говоря, полученный результат позволяет нам «прочувствовать», что это значит – число порядка 10^17(то есть число 10 надо умножить на само себя 17 раз). Эта, казалось бы, небольшая степень (всего-то 17), на самом деле скрывает за собой гигантский отрезок времени (13,798 млрд лет), уже почти ускользающий от нашего воображения. Так, если весь возраст Вселенной – «сжать» до одного земного года (мысленно представить как 365 дней), то в таком масштабе времени: простейшая жизнь на Земле зародилась 3 месяца назад; точные науки появились не более 1 секунды назад, а жизнь человека (70 лет) – это миг, равный 0,16 секунды.

Однако секунда – это всё ещё огромное время для теоретической физики, мысленно (с помощью математики) изучающей пространство-время в предельно малых масштабах – вплоть до размеров порядка планковской длины (1,616199*10^−35 м). Эта длина – минимально возможный в физике «квант» расстояния, то есть, что происходит в ещё меньших масштабах – физики пока не придумали (нет общепризнанных теорий), возможно, там уже «работает» совсем другая физика, с неизвестными нам законами. Ещё здесь уместно сказать, что в своих (сверхсложных и очень дорогих) экспериментах физики пока проникли «всего лишь» на глубину порядка 10^–18 метра (это 0,000…01 метра, где после запятой стоит 17 нулей). Планковская длина – это расстояние, которое фотон (квант) света проходит за планковское время (5,39106*10^−44 сек) – минимально возможный в физике «квант» времени. Планковское время имеет у физиков и второе название – элементарный временной интервал (эви – эту удобную аббревиатуру я также буду использовать ниже). Таким образом, для физиков-теоретиков 1 секунда это колоссальное число планковских времен (эви ):

1 секунда = 1/(5,39106*10^−44) = 1,8549*10^43 эви .

В этом временно м масштабе возраст Вселенной становится, числом, которое мы уже не в силах хоть как-то себе представить:

В = (4,3513*10^17 сек) * (1,8549*10^43 эви ) = 8,07*10^60 эви .

Почему выше я сказал, что физики-теоретики изучают пространство-время ? Дело в том, что пространство-время – это две стороны единой структуры (математические описания пространства и времени схожи между собой), которая имеют решающее значение для построения физической картины мира, нашей Вселенной. В современной квантовой теории именно пространству-времени отводится центральная роль, существуют даже гипотезы, где вещество (в том числе и мы с вами, уважаемый читатель) рассматривается не более как… возмущение этой основной структуры. Видимое вещество во Вселенной на 92% состоит из атомов водорода, а средняя плотность видимого вещества оценивается как 1 атом водорода на 17 кубических метров пространства (это объём маленькой комнаты). То есть, как уже доказано в физике, наша Вселенная – это почти «пустое» пространство-время, которое непрерывно расширяется и дискретно в планковских масштабах , то есть на размерах порядка планковской длины и в интервалах времени порядка эви (в масштабах, доступных человеку, время течет «непрерывно и плавно», и никакого расширения мы не замечаем).

И вот однажды (ещё в конце 1997 года) я подумал, что дискретность и расширение пространства-времени лучше всего «моделирует»… ряд натуральных чисел 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … Дискретность этого ряда никаких сомнений не вызывает, а вот его «расширение» можно пояснить таким представлением: 0, 1, 1+1, 1+1+1, 1+1+1+1, … . Таким образом, если числа отождествлять с планковским временем, то числовой ряд как бы превращается в некий поток квантов времени (пространства-времени). В итоге я придумал целую теорию, которую назвал виртуальная космология , и которая «обнаружила» важнейшие физические параметры Вселенной «внутри» мира чисел (ниже рассмотрим конкретные примеры).

Как и следовало ожидать, официальная космология и физика ответила на все мои (письменные) обращения к ним – абсолютным молчанием. А ирония текущего момента, вполне возможно, состоит в том, что теория чисел (как раздел высшей математики, изучающей натуральный ряд) имеет буквально единственное практическое приложение – это… криптография. То есть числа (причем очень большие, порядка 10^300) используются для шифрования сообщений (передающих в своей массе сугубо меркантильные интересы людей). А вместе с тем мир чисел сам по себе является неким зашифрованным сообщением о фундаментальных законах мироздания – именно это утверждает моя виртуальная космология и делает попытки «расшифровать сообщения» мира чисел. Однако, разумеется, что самая интригующая «расшифровка» получилась бы у физиков-теоретиков, если бы они однажды взглянули на мир чисел без профессиональных предубеждений…

Итак, приведу ключевую гипотезу из последней версии виртуальной космологии: плаковское время эквивалентно числу е = 2,718 … (число «е», основание натуральных логарифмов). Почему именно числу «е», а не единице (как я думал раньше)? Дело в том, что именно числу «е» равно минимально возможное положительное значение функции E = N / lnN – главной функции в моей теории. Если в данной функции знак точного равенства (=) заменить на знак асимптотического равенства (~, эту волнистую линию называют тильдой ), то мы получим главнейший закон общеизвестной теории чисел – закон распределении простых чисел (2, 3, 5, 7, 11, … эти числа делятся только на единицу и самих себя). В теории чисел, изучаемой будущими математиками в университетах, параметр Е (правда, математики пишут совсем другой символ) – это приблизительное количество простых чисел на отрезке , то есть от 1 до числа N включительно, и чем больше натуральное число N , тем точнее работает асимптотическая формула.

Из моей ключевой гипотезы вытекает, что в виртуальной космологии возраст Вселенной эквивалентен, как минимум, числу N = 2,194*10^61 – это произведение возраста В (выраженному в эви , см. выше) на число е = 2,718. Почему я пишу «как минимум» – станет ясно ниже. Таким образом, нашу Вселенную в мире чисел «отражает» отрезок числовой оси (с началом в числе е = 2,718…), на котором содержится порядка 10^61 натуральных чисел. Отрезок числовой оси, эквивалентный (в указанном смысле) возрасту Вселенной, я назвал Большим отрезком .

Зная, правую границу Большого отрезка (N = 2,194*10^61), вычислим количество простых чисел на этом отрезке: E = N / lnN = 1,55*10^59 (простых чисел). А теперь, внимание!, см. также таблицу и рисунок (они ниже). Очевидно, что у простых чисел (2, 3, 5, 7, 11, …) их порядковые номера (1, 2, 3, 4, 5,…, Е ) образуют свой отрезок натурального ряда , на котором также есть простые номера , то есть номера в виде простых чисел 1, 2, 3, 5, 7, 11, … . Здесь мы будем считать, что 1 – первое простое число, ведь иногда и в математике так поступают, а мы, возможно, рассматриваем как раз с тот случай, когда это оказывается очень важным. К отрезку всех номеров (из простых и составных чисел) мы также применим аналогичную формулу: K = E / lnE , где K – это количество простых номеров на отрезке . И ещё мы введем очень важный параметр: K / E = 1/ lnE – это отношение количества (K ) простых номеров к количеству (E ) всех номеров на отрезке . Ясно, что параметр 1/ lnE имеет смысл вероятности встречи с простым номером у простого числа на отрезке . Вычислим эту вероятность: 1/lnE = 1/ ln (1,55*10^59) = 0,007337 и получим, что она всего лишь на 0,54% больше значения… постоянной тонкой структуры (ПТС = 0,007297352569824…).

ПТС – это фундаментальная физическая постоянная, причем безразмерная , то есть ПТС имеет смысл вероятности некого архиважного для Его Величества Случая события (все остальные фундаментальные физические постоянные имеют размерность: секунды, метры, кг, …). Постоянная тонкой структуры всегда являлась объектом восхищения для физиков. Выдающийся американский физик-теоретик, один из основателей квантовой электродинамики, лауреат Нобелевской премии по физике Ричард Фейнман (1918 – 1988 гг.) называл ПТС «одной из величайших проклятых тайн физики: магическое число, которое приходит к нам без какого-либо понимания его человеком ». Предпринималось большое количество попыток выразить ПТС через чисто математические величины или вычислить на основе каких-либо физических соображений (см. Википедию). Вот и в данной статье, по сути дела, я привожу своё понимание природы ПТС (снимая с неё завесу таинственности?).

Итак, выше в рамках виртуальной космологии мы получили почти значение ПТС. Если немного отодвинуть (увеличить) правую границу (N ) Большого отрезка, то увеличится и количество (Е ) простых чисел на этом отрезке, а вероятность 1/lnE уменьшится до «заветного» значения ПТС. Так вот, оказывается, что достаточно увеличить возраст нашей Вселенной всего в 2,1134808791 раз (почти в 2 раза, а это немного, см. ниже), чтобы получить точное попадание в значение ПТС: приняв правую границу Большого отрезка равной N = 4,63704581852313*10^61, мы получим вероятность 1/lnE , которая меньше ПТС всего лишь на 0,0000000000013%. Указанная здесь правая граница Большого отрезка эквивалентна, скажем, ПТС-ому возрасту Вселенной в 29.161.809.170 лет (почти 29 миллиардов лет ). Разумеется, что полученные здесь мною цифры не являются догмой (сами цифры могут немного меняться), поскольку мне важно было объяснить сам ход моих рассуждений. Причем я – далеко не первый, кто пришёл (своим беспрецедентным путем) к необходимости «удвоения» возраста Вселенной. Например, в книге известного российского ученого М. В. Сажина «Современная космология в популярном изложении» (М.: Едиториал УРСС, 2002 г.) говорится буквально следующее (на стр. 69): «…Изменяются оценки возраста Вселенной. Если 90% общей плотности Вселенной приходится на новый вид материи (лямбда-член), а 10% на обычное вещество, то возраст Вселенной, оказывается больше почти в два раза! » (жирный курсив мой).

Таким образом, если верить виртуальной космологии , то помимо чисто «физических» определений ПТС (их также несколько), эту фундаментальную «константу» (у меня она, вообще говоря, убывает со временем) можно определить ещё и так (без ложной скромности замечу, что более изящного математического толкования природы ПТС мне встречать не приходилось). Постоянная тонкой структуры (ПТС) – это вероятность того, что случайно взятый порядковый номер простого числа на отрезке сам окажется простым числом . И указанная вероятность будет такой:

ПТС = 1/ ln ( N / lnN ) = 1/( lnN – lnlnN ) . (1)

При этом не надо забывать, что формула (1) «работает» относительно точно при достаточно больших числах N , скажем, в конце Большого отрезка она вполне пригодна. А вот в самом начале (при возникновении Вселенной) эта формула дает заниженные результаты (пунктирная линия на рисунке, см. также таблицу)

Виртуальная космология (впрочем, как и теоретическая физика) подсказывает нам, что ПТС это вовсе не константа, а «просто» важнейший параметр Вселенной, меняющийся со временем. Так, по моей теории ПТС при рождении Вселенной был равен единице, а потом, согласно формуле (1), уменьшился до современного значения ПТС = 0,007297… . При неизбежной кончине нашей Вселенной (через 10^150 лет, что эквивалентно правой границе N = 10^201) ПТС уменьшится от нынешнего значения ещё почти в 3 раза и станет равным 0,00219.

Если бы формула (1) (точное «попадание» в ПТС) была единственным мои «фокусом» по части нумерологии (в чём до сих пор абсолютно уверены профессиональные ученые), то я бы не стал с таким упорством повторять, что мир натуральных чисел 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … (в частности его главный закон E = N / lnN ) – это некое «зеркало» нашей Вселенной (и даже… всякой вселенной), помогающий нам «расшифровать» самые главные тайны мироздания. Все мои статьи и книги интересны не только психологам , которые могут досконально проследить (в своих кандидатских и докторских работах) весь путь восхождения изолированного ума (я, практически, не общался с грамотными людьми) – восхождения к Истине или падения в глубочайшую пропасть Самообмана. Мои работы содержат много нового фактического материала (новых идей и гипотез) по теории чисел , а также содержат весьма любопытную математическую модель пространства-времени , аналоги которой обязательно есть, но только на… далеких экзопланетах , где разум уже открыл для себя натуральный ряд 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … – самую очевидную абстрактную Истину, данную всякому искушенному разуму во всякой вселенной.

В качестве очередного оправдания скажу про ещё один «фокус» моей нумерологии. Площадь (S ) под графиком функции E = N / lnN (повторяю, главной функции мира чисел!), выражается такой формулой: S = (N /2)^2 (это 4-я часть площади квадрата со стороной, равной числу N ). При этом в конце ПТС-го Большого отрезка (при N = 4,637*10^61) величина, обратная этой площади (1/ S ), будет численно равна… космологической постоянной или (просто второе название) лямбда-члену L = 10^–53 м^–2, выраженному в планковских единицах (эви ): L = 10^–53 м^–2 = 2,612*10^–123 эви ^–2 и это, подчеркиваю, лишь оценка L (точное значение физикам не известно). А виртуальная космология утверждает, что космологическая постоянная (лямбда-член) – ключевой параметр Вселенной, убывающий со временем примерно по такому закону:

L = 1/ S = (2/ N )^2 . (2)

По формуле (2) в конце ПТС-го Большого отрезка мы получаем следующее: L = ^2 = 1,86*10^–123 (эви ^–2) – это и есть… истинное значение космологической постоянной (?).

Вместо заключения. Если кто-нибудь укажет мне иную формулу (кроме E = N / lnN ) и иной математический объект (кроме элементарного ряда натуральных чисел 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, …), которые приводят к столь же красивым нумерологическим «фокусам» (столь много и точно «копирующим» реальный физический мир в разных его аспектах), – тогда я готов публично признать, что нахожусь на самом дне пропасти Самообмана. Для вынесения своего «приговора» читатель может обратиться ко всем моим статьям и книгам, помещенным на портале (на сайте) «Техно Сообщество России» по псевдонимом iav 2357 (см. по следующей ссылке:

Существует масса догадок касательно того, сколько лет Вселенной на данный момент. Со стопроцентной уверенностью на вопрос о её возрасте ответить сейчас невозможно. Да и вряд ли когда-нибудь удастся найти на него точный ответ. Но ученые проводили немало исследований и расчетов, так что сейчас эта тема имеет более-менее четкие очертания.

Определение

Перед тем как начать рассказ о том, сколько лет Вселенной, стоит оговориться: её возраст отсчитывается с того момента, когда она начала расширяться.

Для выяснения этих данных была создана ΛCDM-модель. Учёные утверждают, что она может предсказывать моменты начала различных эпох. Но ещё, сколько лет Вселенной, можно выяснить методом нахождения самых старых объектов, путем вычисления их возраста.

К тому же огромное значение играет периодизация. В наше время выделяют три эпохи, о которых известна определённая информация. Первая - самая ранняя. Её называют планковским временем (10 -43 с после происхождения Большого взрыва). Если верить ученым, то этот период длился до 10 -11 с. Следующая эпоха продолжалась до 10 -2 с. Она характеризуется появлением частиц кварков - это составляющая адронов, то есть элементарных частиц, участвующих в ядерных взаимодействиях.

И последняя эпоха - современная. Она началась через 0,01 секунды после Большого взрыва. И собственно говоря, современная эпоха длится по сию пору.

В целом, если верить современным данным, Вселенной сейчас 13,75 миллиарда лет. Допускается поправка (± 0,11 млрд).

Методы вычисления с учетом холодных звёзд

Существует ещё один способ выяснить, сколько лет Вселенной. И заключается он в мониторинге свечения так называемых белых карликов. Они представляют собой небесные тела очень высокой температуры довольно небольших размеров. Примерно величиной с Землю. Они представляют собой последнюю стадию существования любой звезды. За исключением тех, что отличаются гигантскими размерами. В звезда превращается после того, как всё её термоядерное топливо сжигается. До этого она ещё претерпевает некоторые катаклизмы. Например, на какое-то время становится красным гигантом.

И как можно выяснить, сколько лет Вселенной, при помощи белых карликов? Не сказать, что просто, но у учёных это получается. Карлики сжигают свой водород очень медленно, так что срок их жизни может достигать сотен миллионов лет. И всё это время они светятся благодаря скопившейся энергии. А параллельно остывают. И ученые, вычисляя темпы их охлаждения, определяют то количество времени, что необходимо звезде для снижения температуры от той, которая была изначальной (как правило, она составляет 150 000 К). Чтобы вычислить, сколько лет существует Вселенная, нужно обнаружить самые холодные белые карлики. На текущий момент удалось найти звезды с температурой в 4000 К. Ученые, изучив внимательно все данные с учетом этой информации, уверяют, что наша Вселенная не может быть старше 15 миллиардов лет.

Исследование шарообразных скоплений из звёзд

Стоит обратиться и к этому методу, рассказывая о том, сколько лет Вселенной, по мнению ученых. Данные скопления находятся в периферийной зоне Млечного Пути. И вращаются они около его ядра. А определение даты их формирования помогает выяснить нижнюю границу возраста нашей Вселенной.

Способ технически сложный. Однако в его сути заложена простейшая идея. Ведь все скопления появляются из одного облака. Так что возникают они, можно сказать, в одно время. А в течение определенного времени выжигают водород в некоторых количествах. Чем всё заканчивается? Появлением белого карлика или образованием нейтронной звезды.

Несколько лет тому назад исследования данного рода провели астронавты, использовавшие камеру ACS космического телескопа, известного как «Хаббл». Так по расчетам ученых, сколько лет Вселенной? Астронавты выяснили ответ, и он соответствует официальным данным. Возраст скоплений, которые они исследовали, составил в среднем 12,8 миллиарда лет. Самому «старшему» оказалось 13,4 млрд.

О космических ритмах

Вот, в целом, что удалось выяснить по расчетам ученых. Сколько лет Вселенной - точно знать нельзя, но ещё примерную информацию можно выяснить, обратив внимание на космические ритмы. Их изучение провел зонд Explorer 80 около 15 лет тому назад. Во внимание принимались температурные колебания и Если не вдаваться в подробности, то удалось выяснить, что нашей Вселенной, скорей всего, 13,5-14 миллиардов лет.

А вообще, всё может быть далеко не так, как мы предполагаем. Ведь космос - удивительно огромное и почти непознанное пространство. Но радует то, что его исследование активно продолжается.

есть уникальная связь между возрастом Вселенной и ее расширением в процессе творения ее истории.

Другими словами, если бы мы могли измерить расширение Вселенной сегодня и то, как она расширилась за всю свою историю, мы бы точно узнали, какие различные компоненты ее составляют. Мы узнали это из ряда наблюдений, включая:

1. Прямые измерения яркости и расстояния до объектов во Вселенной вроде звезд, галактик и сверхновых, которые позволили нам выстроить линейку космических расстояний.
2. Измерения крупномасштабной структуры, кластеризации галактик и барионных акустических колебаний.
3. Колебания в микроволновом космическом фоне, такой себе «снимок» Вселенной, когда ей было всего 380 000 лет.

Вы собираете все это воедино и получаете Вселенную, которая сегодня состоит на 68% из темной энергии, на 27% из темной материи, на 4,9% из обычной материи, на 0,1% из нейтрино, на 0,01% из излучения, ну и всякого «по мелочи».

Затем вы смотрите на расширение Вселенной сегодня и экстраполируете его обратно во времени, собирая воедино историю расширения Вселенной, а значит и ее возраст.

Мы получаем цифру - наиболее точно от Планка, однако дополненную другими источниками вроде измерений сверхновых, ключевого проекта HST и Sloan Digital Sky Survey - возраста Вселенной, 13,81 миллиарда лет, плюс-минус 120 миллионов лет. Мы уверены в возрасте Вселенной с 99,1-процентной вероятностью, и это весьма круто.

У нас есть целый ряд различных наборов данных, которые указывают на такой вывод, но они, на деле, получены с помощью одного метода. Нам просто повезло, что есть согласованная картина, все точки которой указывают в одном направлении, но в действительности невозможно точно назвать возраст Вселенной. Все эти точки предлагают разные вероятности, и где-то на пересечении рождается наше мнение относительно возраста нашего мира.


Если бы Вселенная обладала теми же свойствами, но состояла на 100% из обычной материи (то есть без темной материи или темной энергии), нашей Вселенной было бы всего 10 миллиардов лет. Если бы Вселенная состояла из обычной материи на 5% (без темной материи и темной энергии), а постоянная Хаббла составляла бы 50 км/с/Мпк, а не 70 км/с/Мпк, нашей Вселенной было бы 16 миллиардов лет. С комбинацией всего этого, мы почти наверняка можем сказать, что возраст Вселенной - 13,81 миллиарда лет. Выяснить эту цифру - огромный подвиг для науки.

Этот метод выяснения по праву лучший. Он главный, уверенный, наиболее полный и проверен множеством разных улик, указывающих на него. Но есть и другой метод, и он весьма полезен для проверки наших результатов.

Он сводится к тому, что мы знаем, как живут звезды, как они сжигают свое топливо и умирают. В частности, мы знаем, что все звезды, пока живут и прожигают основное топливо (синтезируя гелий из водорода), обладает определенной яркостью и цветом, и остаются при этих специфических показателях конкретный отрезок времени: пока в ядрах не заканчивается топливо.

В этот момент яркие, синие и массивные звезды начинают эволюционировать в гиганты или сверхгиганты.


Глядя на эти точки в скоплении звезд, которые образовались в одно время, мы можем выяснить - если, конечно, знаем принцип работы звезд - возраст звезд в кластере. Глядя на старые шаровые скопления, мы выясняем, что эти звезды чаще всего пришли к жизни примерно 13,2 миллиарда лет назад. (Впрочем, есть небольшие разбегания в миллиард лет).

Возраст в 12 миллиардов лет довольно распространен, но возраст в 14 миллиардов лет и больше - это что-то странное, хотя был период в 90-х, когда возраст в 14-16 миллиардов лет упоминался довольно часто. (Улучшенное понимание звезд и их эволюции существенно занизили эти цифры).

Итак, у нас есть два метода - космической истории и измерения локальных звезд, - которые указывают на то, что возраст нашей Вселенной - 13-14 миллиардов лет. Никого не удивит, если возраст уточнится до 13,6 или даже до 14 миллиардов лет, но вряд ли это будет 13 или 15. Если вас будут спрашивать, говорите, что возраст Вселенной 13,8 миллиарда лет, претензий к вам не будет.