宇宙解析／膨脹的宇宙 推算137.3億歲 2014/03/03 【聯合報╱記者陳皓嬿】

宇宙解析／膨脹的宇宙 推算137.3億歲

2014/03/03

【聯合報╱記者陳皓嬿】 「宇宙就是現在、過去、未來的所有一切」，這是美國知名天文學家卡爾．薩根在天文科普節目「宇宙」中，如此定義宇宙。換句話說，宇宙包含所有時空，而宇宙 之外什麼有沒有，這樣的說法或許還是籠統，因此有些科學家試著把宇宙身家量化的「身份證」調出來，看看宇宙到底是什麼、長相如何。 首先是，宇宙到底有幾歲？根據科學家的推算，宇宙現年約137.3億多歲。不過，那是在天文學家哈柏之後才提出的觀點，從啟蒙運動到愛因斯坦的時代，科學家認為宇宙是靜態的，既沒有開始、也不會結束，就一直在那兒。 直到哈柏（就是太空望遠鏡以他命名的那個哈柏）發現，周遭的星系正離我們遠去，且和我們的距離越遠、離去的速度就越快，科學家才知道，原來宇宙正在膨脹中。 根據觀察，這些星系正以每秒30公里每百萬光年的速度離我們而去，也就是說，如果星系距離我們100萬光年，就會以每秒30公里的速度離開，如果星系距離我們200萬光年，那就會以每秒60公里的速度離開。 如果回推一下，某個離我們100萬光年遠的星系，大概多久前壓在我們身上，假設宇宙膨脹的速度不變，是每秒30公里，而100萬光年等於1019公里，距 離除以速度，我們得到約3×1011百萬秒，換算成年，就是約100億年；如果將「宇宙過去膨脹的速度更快」加入考量，宇宙年齡比100億年還多些。 膨脹的宇宙揭露：宇宙是有個開始的，那時所有東西都擠在一個點上，在時間為零時發生大爆炸，自那時起已經過137億多年。 身份證總要有照片，不過兩吋大的框框對宇宙來說顯然太小，事實上，無論多大的框框都不夠，因為宇宙可能是「有限而無邊」的。 台大物理系教授高湧泉說，想像我們是一顆氣球裡面的螞蟻，球的表面積是有限，但球面沒有邊，螞蟻只能在球內表面不停地爬，仍究不會找到任何邊界。 宇宙也是，他可能是有限的（甚至可能是無限的），但其包含時空是卻無邊，宇宙大爆炸發生在一個點上，那個點就是當時的「所有地方」，除非我們能跳脫時空、來到五維來看宇宙（就好比我們把螞蟻抓到空中讓牠俯視那顆球），才能看見宇宙的「形狀」。 不過高湧泉說，我們還是可以根據時空被彎曲的方式（曲率），來判斷宇宙的形狀，如果宇宙是閉合的，時空可能長得像球面，如果是開放的，時空可能長的像平面或是類似馬鞍的形狀。 值得注意的是，宇宙沒有中心，或也可說宇宙處處是中心。再回到螞蟻和氣球，當我們將氣球吹漲時，氣球的體積以球中心向外擴張，球面也隨之撐開，但對球面上 的螞蟻來說，面上沒有哪一點是中心，所有點都互相遠離彼此；宇宙中的每個點也是，大家彼此互相遠離，沒有以誰不動為中心。 資料來源／science.howstuffworks.com