宇 宙 年 齡 的 最 新 估 計
Latest estimate of the age of the Universe
二 零 零 一 年 三 月 March 2001

 宇 宙 比 先 前 的 估 計 年 輕
 宇 宙 的 「 年 齡 」

科 學 家 利 用 望 遠 鏡 觀 察 最 老 的 星 球 上 的 鈾 光 譜 ， 從 而 估 計 宇 宙 的 年 齡 是 一 百 二 十 五 億 年 。

目 前 ， 科 學 家 對 宇 宙 (Universe) 的 年 齡 有 不 同 的 估 計 ， 根 据 不 同 的 宇 宙 學 模 型 (cosmological models) ， 科 學 家 估 計 宇 宙 的 年 齡 是 介 乎 一 百 億 至 一 百 六 十 億 之 間 ； 最 近 ， 科 學 家 利 用 南 歐 洲 天 文 台 (European Southern Observatory) 的 望 遠 鏡 ， 觀 察 一 顆 稱 CS31082-001 的 星 球 ， 量 度 星 球 上 放 射 性 (radioactive) 同 位 素 (isotope) 鈾 -238(Uranium-238) 的 光 譜 (spectrum) ， 從 而 計 算 出 這 星 球 的 年 齡 是 一 百 二 十 五 億 年 ， 這 個 估 計 的 誤 差 大 約 三 十 億 年 ， 是 亦 即 是 說 ， 宇 宙 的 年 齡 至 少 有 一 百 二 十 五 億 年 ， 這 是 科 學 家 第 一 次 量 度 太 陽 系 (Solar System) 以 外 鈾 含 量 的 研 究 。

上 圖 所 見 ， 是 科 學 家 拍 攝 到 CS31082-001 星 球 的 照 片 ， 下 圖 是 這 星 球 的 光 譜 線 (spectral lines) 。

科 學 家 解 釋 說 ， 這 個 方 法 和 在 考 古 學 (archaeology) 上 使 用 碳 -24(Carbon-14) 同 位 素 量 度 物 質 的 年 齡 一 樣 ， 鈾 -238 同 位 素 的 半 衰 期 (half-life) 是 四 十 四 億 五 千 萬 年 ； 半 衰 期 是 放 射 性 元 素 (element) 自 動 蛻 變 成 為 其 他 元 素 ， 至 它 本 身 剩 下 一 半 時 所 需 要 的 時 間 。

科 學 家 指 出 ， 在 宇 宙 開 始 時 ， 大 爆 炸 (Big Bang) 會 產 生 氫 (hydrogen) 、 氦 (helium) 和 鋰 (lithium) 等 元 素 ， 而 比 較 重 的 元 素 是 在 星 球 內 部 產 生 ， 當 星 球 死 亡 時 ， 含 有 重 元 素 的 物 質 會 散 布 到 周 圍 的 空 間 ， 然 後 和 下 一 代 個 的 星 球 結 合 ； 其 實 ， 地 球 上 黃 金 (gold) 也 是 從 爆 炸 了 的 星 球 來 。

因 此 ， 愈 老 的 星 球 上 的 重 元 素 ， 也 會 愈 少 ， 科 學 家 認 為 ， 一 些 比 較 老 的 星 球 的 重 元 素 含 量 ， 只 有 太 陽 (Sun) 的 二 百 分 之 一 。

科 學 家 曾 經 嘗 試 利 用 釷 -232(Thorium-232) 同 位 素 來 估 計 宇 宙 的 年 齡 ， 釷 是 一 種 放 射 性 金 屬 元 素 ， 與 中 子 (neutron) 接 触 時 會 引 起 核 分 裂 ， 產 生 原 子 能 源 (atomic energy) ， 不 過 ， 釷 的 半 衰 期 是 一 百 四 十 億 五 百 萬 年 ， 半 衰 期 比 較 鈾 -238 長 ， 因 此 ， 估 計 的 誤 差 也 比 較 大 。

Photos courtesy of European Southern Observatory

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