[00:00.00]本字幕由TME AI技术生成
[00:00.19]the
[00:09.65]正当二十世纪中叶的物理学家们在迷惑不解的观测小世界的时候
[00:14.87]天文学家发现
[00:16.27]同样引人注目的是
[00:18.01]对大宇宙的理解也是不完整的
[00:21.57]上次谈到埃德温
[00:22.99]哈勃已经确认
[00:24.33]我们视野里的几乎所有星系都在离我们远去
[00:28.27]这种退行的速度和距离是成正比的
[00:31.77]星系离得越远
[00:32.99]运动的速度越快
[00:34.85]哈勃发现
[00:35.87]这可以用个简单的等式来加以表示
[00:39.40]h零等于v除以DH零是常数
[00:44.46]v是星系的退行速度
[00:46.68]d是它与我们的距离
[00:49.48]自那以后
[00:50.52]h零一直被称为哈勃常数
[00:53.50]整个等式被称为哈勃定律
[00:56.63]哈勃利用自己的等式计算出宇宙的年龄大约为二十亿年
[01:01.81]这个数字有点别扭
[01:03.25]因为即使到二十世纪二十年代末
[01:05.57]情况已经越来越明显
[01:07.51]宇宙里的许多东西
[01:09.13]很可能包括地球本身的年龄都要比他大
[01:13.10]完善这个数字是宇宙学界一直关心的事情
[01:17.34]关于哈勃常数唯一常年不变的是对他的评价意见不一
[01:22.93]一九五六年
[01:24.13]天文学家们发现造父变星比他们认为的还要变化多端
[01:29.29]造父变星可以分为两类
[01:31.15]而不是一类
[01:32.73]于是他们重新进行计算
[01:34.95]得出宇宙新的年龄为七十亿年到二百亿年
[01:39.33]不是特别精确
[01:40.53]但至少相当古老
[01:42.09]终于可以把地球的形成涵盖其中
[01:45.87]在此后的几年里
[01:47.19]爆发了一场旷日持久的争论
[01:49.97]一方是哈勃在威尔逊山天文台的继承人阿伦
[01:53.67]桑德奇
[01:54.87]另一方是法国出生的德克萨斯大学的天文学家热拉尔
[01:59.43]德 沃库勒
[02:01.41]桑德奇经过几年的精心计算以后
[02:03.83]得出哈勃常数的值为五十
[02:06.03]宇宙的年龄为二百亿年
[02:08.73]沃库勒同样很有把握认为哈勃常数为一百
[02:13.23]这意味着宇宙的大小和年龄只有桑德奇认为的一半
[02:17.73]一百亿年
[02:19.81]一九九四年
[02:20.79]情况突然变得更不确定
[02:23.17]加利福尼亚州卡内基天文台的一个小组根据哈勃天文望远镜的测量结果
[02:29.15]提出宇宙的年龄只有八十亿年
[02:31.93]连他们也承认
[02:33.17]这个年龄比宇宙里某些恒星的年龄还要小
[02:37.14]二零零三年二月
[02:38.78]一个来自美国国家航空航天局及马里兰州高达德太空飞行中心的小组
[02:45.06]利用一种名叫威尔金森微波各项异性探测器的新型卫星
[02:50.12]误心十足的宣布
[02:51.74]宇宙的年龄为一百三十七亿年
[02:54.70]误差一亿年左右
[02:56.80]事情到此为止
[02:58.02]至少眼下就是这样
[03:00.27]若要做出最后的定论
[03:01.87]难度确实很大
[03:03.51]因为往往有很大的解释余地
[03:06.19]想象一下
[03:07.39]你夜间站在一片空地上
[03:09.41]想要确定远处两盏电灯之间的距离
[03:12.95]如果使用比较简单的天文学工具
[03:15.29]你很容易确定两个灯泡的亮度一样
[03:18.23]以及一个灯泡要比另一个灯泡远百分之五十的距离
[03:22.62]但是你无法确定的是
[03:24.82]较近的那盏灯到底是三十七米以外的那个五十八瓦的灯泡
[03:30.00]还是三十六点五米外的那个六十一瓦的灯泡
[03:34.36]此外
[03:34.78]你还必须考虑到有几个原因造成的失真
[03:38.32]地球大气的变化
[03:40.02]星际尘埃
[03:41.48]前景恒星对光的污染
[03:43.70]以及许多别的因素
[03:45.68]因此
[03:46.44]你的计算结果势必是以一系列嵌套的假设为基础的
[03:51.16]其中任何一个都可能引起争议
[03:54.07]还有一个问题
[03:55.33]使用天文望远镜总是代价很高
[03:57.99]在历史上
[03:58.89]测量红仪要长时间使用天文望远镜很可能要花上整整一个夜晚才能获得一张底片儿
[04:07.00]结果天文学家不得不或者愿意根据少的可怜的证据就下了结论
[04:13.28]在宇宙学方面
[04:14.74]正如记者杰夫里卡尔指出的
[04:17.48]我们目前的满足于我们的认识状态
[04:20.34]也许反映了数据的匮乏
[04:22.36]而不是理论的高超
[04:24.93]顺便说一句
[04:26.23]这种不确定状态适用于比较近的东西
[04:29.33]也适用于遥远的宇宙边缘
[04:32.36]当天文学家说m八十七星系在六千万光年以外的时候
[04:37.50]正如唐纳德
[04:38.52]戈德史密斯说的
[04:40.06]他们其实是说它在四千万至九千万光年之间
[04:44.92]二者不完全是一码事儿
[04:46.84]大禹这里的事情自然是被夸大的
[04:50.03]有鉴于此
[04:51.15]我们目前有关宇宙年龄最好的估计似乎是一百二十亿至一百三十五亿年之间
[04:58.13]但距离意见一致还差的很远
[05:01.35]近来有人提出了一种很有意思的理论
[05:04.29]认为宇宙根本没有我们原来以为的那么大
[05:08.06]我们凝望远方所看到的有些星系也许只是映像
[05:12.18]是反射的光产生的幻影
[05:15.26]实际上
[05:15.78]还有很多东西我们不知道
[05:17.54]甚至在很基本的层面上
[05:19.74]尤其不知道宇宙是怎么构成的
[05:22.73]当科学家们计算使东西保持在一起所需要的物质的量的时候
[05:27.81]结果总是发现远远不够
[05:30.39]宇宙的至少百分之九十
[05:32.07]也许多达百分之九十九
[05:34.03]似乎是由弗里茨兹危基认为的暗物质组成的那种生性我们看不见的东西
[05:41.03]我们生活在一个多半尔连看都看不见的宇宙里
[05:44.23]而却毫无办法
[05:45.79]想到这一点
[05:46.63]真让人觉得有点不是滋味儿
[05:49.36]至少有两个可疑的名字受到注意
[05:52.04]据说他们不是wamp就是marcho
[05:55.84]wmp WIMP
[05:58.78]弱相互作用
[05:59.86]大质量粒子及大爆炸留下的看不见的微小物质
[06:04.46]machelMACHO运撞大质量致密天体实际上只是黑洞
[06:11.48]褐矮星和其他光线很暗的恒星的另一种说法
[06:15.98]粒子物理学家往往赞成解释为粒子及wmp
[06:19.98]天体物理学家赞成解释为星体及marcho
[06:24.46]matcho一度占了上风
[06:26.08]但根本找不到足够的数量
[06:28.54]所以风箱又转向wmp
[06:30.52]问题是wmp从来没有发现过
[06:33.26]由于他们的相互作用很弱
[06:35.24]因此很难识别他们
[06:37.20]即使假设他们存在
[06:39.02]宇宙射线会造成太多干扰
[06:41.70]因此科学家们必须钻到地下深处
[06:44.64]在地下一公里深的地方
[06:46.40]宇宙射线的轰击强度只有地面的百万分之一
[06:50.45]但是
[06:50.83]即使把这一切都加上去
[06:52.89]正如一位评论家说的
[06:55.03]宇宙在决算表上还相差三分之二
[06:58.73]眼下
[06:59.73]我不妨把它们称为denoisDUNNOS
[07:04.35]某处未知非反射不可测物体
[07:08.18]近来有迹象表明
[07:09.78]宇宙的星系不仅在离我们远去
[07:12.26]而且离去的速度越来越快
[07:15.06]这与人们的期望是背道而驰的
[07:18.02]看来宇宙不仅充满暗物质
[07:20.10]而且充满暗能量
[07:22.56]科学家们有时将这称为真空能或第五元素
[07:26.76]无论如何
[07:27.80]宇宙似乎在不断膨胀
[07:29.88]谁也说不清这是什么道理
[07:32.02]该理论认为
[07:33.04]空空荡荡的太空其实并不空空荡荡
[07:36.62]物质和反物质的粒子在不停的产生和消失
[07:39.92]是他们在把宇宙以越来越快的速度往外推移
[07:44.66]令人不可思议的是
[07:46.16]解决这一切的恰恰是爱因斯坦的宇宙常数
[07:49.82]他为了驳斥宇宙在不断膨胀的假设
[07:52.93]而在广义相对论里顺便引入的
[07:55.55]也是他自称是我一生中最大的失误的那个小小的算式
[08:00.95]现在看来
[08:01.79]他毕竟还是对的
[08:03.99]归根结底
[08:05.19]我们生活在一个宇宙里
[08:06.87]他的年龄我们算不大清楚
[08:09.51]我们的四周都是恒星
[08:11.37]他们到我们的距离
[08:12.59]以及他们彼此之间的距离
[08:14.37]我们并不完全知道
[08:16.46]宇宙里充满着我们无法识别的物质
[08:19.40]宇宙在按照物理学定律运行
[08:21.80]这些定律的性质
[08:23.02]我们并不真的理解
[08:25.36]以这样的一种很不确定的基调
[08:27.80]让我们再回到地球
[08:29.58]考虑一下我们确实理解的东西
[08:32.20]以及我们长期以来不理解而现在理解了的东西
[08:36.26]虽然
[08:36.58]到目前为止
[08:37.74]要是你听到我们并没有完全理解他这类话
[08:41.37]你也许不会再感到吃惊