Πως υπολογίζεται η ηλικία του σύμπαντος

Πως υπολογίζεται η ηλικία του σύμπαντος

19 Σεπτεμβρίου 2016

Όταν οι επιστήμονες μιλάνε για την ηλικία του σύμπαντος εννοούν τον χρόνο που κύλησε από την στιγμή της δημιουργίας – την μεγάλη έκρηξη – μέχρι σήμερα. Σύμφωνα με τη θεωρία της μεγάλης έκρηξης το σύμπαν διαστέλλεται. Η διαστολή περιγράφεται από το νόμο του Hubble: Αν ένας γαλαξίας απέχει από τον δικό μας απόσταση d, τότε απομακρύνεται με ταχύτητα v, η οποία υπολογίζεται από την εξίσωση:

v = H * d

O νόμος ισχύει για οποιοδήποτε τυχαίο ζεύγος γαλαξιών του σύμπαντος.  Το μέγεθος Ηπου εμφανίζεται στην εξίσωση είναι μια σταθερά – η σταθερά Hubble – και οι επιστήμονες υπολογίζουν την τιμή της σε 70,6 km / s Mpc. Μpc είναι το μεγα-παρσέκ, μονάδα μήκους των αστρονόμων για την μέτρηση μεγάλων αποστάσεων στο σύμπαν (1parsec=3,058 10^16 m).
Σύμφωνα με τη θεωρία της μεγάλης έκρηξης κάποτε – πριν από χρόνο t – την στιγμή που δημιουργήθηκε το σύμπαν δυο γαλαξίες που σήμερα απέχουν απόσταση d, είχαν μηδενική απόσταση. Συνεπώς ο χρόνος που πέρασε από την στιγμή της μεγάλης έκρηξης μέχρι σήμερα υπολογίζεται από την εξίσωση της ταχύτητας

v = d / t ή t = d / v

Aντικαθιστώντας την ταχύτητα από τον νόμο του Hubble προκύπτει ότι η ηλικία του σύμπαντος ισούται με

t =1 / H

αρκεί δηλαδή να διαιρέσουμε τη μονάδα με την σταθερά  του Hubble!
Το αποτέλεσμα που προκύπτει είναι 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

big_bang
Παρότι ο υπολογισμός αυτός είναι προσεγγιστικός (για παράδειγμα, θεωρεί κανείς ότι η ταχύτητα απομάκρυνσης των γαλαξιών είναι η ίδια από την στιγμή της μεγάλης έκρηξης μέχρι σήμερα), είναι πάρα πολύ κοντά στην πραγματική τιμή. Πράγματι, ένας πιο λεπτομερής υπολογισμός δίνει την τιμή 13,7 (συν πλην 0,13) δισεκατομμύρια χρόνια.