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十科技博物 宇宙究竟有多大（第1页）

十科技博物宇宙究竟有多大?

你想知道宇宙的范围和年龄吗?对这个问题，科学家们有个逐步认识的过程。80多年前，大多数天文学家认为，银河系就是整个宇宙，银河系之外只有模糊的斑点，其他大概就没有什么了。不断更新的天文望远镜告诉人们，原来所观测到的那些模糊不清的斑点，正是其他星系!这些星系有的与我们的银河系差不多大小，有的还要大。有科学家说，从整体上讲，宇宙范围很可能比目前我们知道的宇宙要大得多。

我们现在可见的宇宙，是以我们昕在地球为一球体，其半径是自大爆炸以来宇宙作为一个点诞生，然后迅速向外膨胀至今，光所通过的空间范围。现在只能笼统地说，大爆炸可能发生在100亿~200亿年之间。

宇宙无垠，几乎不可度量。但对天文学家来说，必须尽可能地精确测绘宇宙天体，这是非常必要的；而且经过不断努力，也是逐步可以做到尽可能的精确计算。天文学现在采用的计量单位是“光年”，即光的前进速度每秒30万千米，光一年前进的速度大约9．7万亿千米。科学家经过概算，认为银河系的直径约10万光年；而最近发现的类星体，位于我们目前所能观测到的宇宙边缘，与我们地球相距约100亿~200亿光年，这便是当今所知道的最遥远天体的距离了。从地球球体到宇宙爆炸说，总算有个笼统的度量概念了。

说到测量天体，人们从古至今经过研究有几种方法。一种是“视差计算法”。这还是古希腊人发明的，这用以测量太阳系的其他行星或附近的恒星距离。所谓视差，是指从两个观察位置观察同一物体时，两道视线所形成的夹角。在天文学中，测定视差的方法就是把两个观测点与被观测的天体，构成一个三角形，已知两个观测点连线（即基线）的长度，再从这两个观测点测出天体的方位角（即所构成三角形的顶角），就能求出天体与地球的距离了。基线越长，求得的结果越精确。在测量离地球较近的天体如月亮的距离时，可以用地球的半径作基线。所测定的视差，称为“周日视差”。如果要测量太阳系以外天体的距离，则以地球与太阳的距离为基线。所测定的视差，称为“周年视差”。其测量相距806光年以内的天体距离，这种视差法测定是准确的，甚至测量1000光年的天体也可得到大体准确的测数。

还有一种测量恒星距离的方法是“亮度测定法”。使用这种方法，先要分清星球的实际亮度和视觉亮度，然后根据天文学家按波长区分星球光亮，所制成的光谱，用分光镜研究恒星的光谱。把一颗星的光与另一‘颗已知距离、活跃程度相似的星进行比较，就能测量出这颗星与地球之间的距离。

这是宇宙范围概念的一方面；另一方面，宇宙的范围是否就静止了呢?科学家说，星系在不断飞离，宇宙在不断膨胀。20世纪20年代，美国天文学家埃得温·哈勃在加利福尼亚州的威尔逊山，用当时世界上最大的反射式天文望远镜，研究银河系外星系，分析所见星系光谱，发现各种谱线的波长都移向红色一端，此现象叫“红移”，说明那些星系正在向远处飞离，宇宙不断膨胀，那些星系距离我们越远，红移就越大。越远的星系，飞离我们的速度也越快。据此，哈勃提出了“哈勃定律”，确定了计算行星运行速度的天文学计量单位——“哈勃常数”。“哈勃常数”的天文学计量单位是提出来了，但随之而来的问题是，没有人知道它究竟有多长。

到目前为止，对宇宙膨胀速率，天文学家也还没有一致的看法。有的说，增加百万光年，速度每秒钟约增加16千米，就是说一个距离我们5亿光年的星系，则将以每秒约8047千米的速度远离地球。有的说还要增加一倍。按前者估计，宇宙中最遥远的天体距地球约有100亿光年。按后者估计，宇宙边缘距离地球就有200亿光年了。

关于宇宙的年龄，天文学家运用分步方式，设立系列“标准蜡烛”（所谓“标准蜡烛”，就是某个类星体亮度稳定，非常明亮，亮到横跨半个宇宙都能看到，以测定天体），由上一步测定下一步方法，运用红外线观测造父变星、行星状星云和麻省理工学院约翰·托里的成片星系等3种刁；同“标准蜡烛”测定，都使人趋向于“宇宙很年轻，有110亿~120亿年”之谱。但另外的天文学家小组，其中包括哈佛大学天：文学系主任罗伯特·柯什纳小组认为，“可能有150亿年”。而杰奎琳·休特和普林斯顿大学埃德·特纳等测定：萨宙有240亿年。

目前看来，宇宙有多大的问题远远未能解决。

（周志满）