宇宙的大小是通过多种方式计算的,包括观测遥远星系的距离、宇宙微波背景辐射的测量,以及通过测量宇宙的扩张速度等方法。
首先,科学家们通过观测遥远星系的距离来估计宇宙的大小。他们使用了一种称为"标准烛光"的天体,这些天体的亮度是已知的,因此可以通过它们在天空中看起来的亮度来确定它们的距离。这些距离的测量结果被用来创建一个"宇宙地图",该地图揭示了宇宙的规模和结构。
其次,宇宙微波背景辐射(CMB)的测量也提供了宇宙大小的线索。CMB是大爆炸后宇宙冷却时留下的辐射,它的均匀性显示了宇宙在大爆炸后的早期是均匀的。通过精确测量CMB的微小波动,科学家们可以了解宇宙的形状和大小。
最后,通过测量宇宙的扩张速度,也就是哈勃常数,也可以推算出宇宙的大小。哈勃常数描述了宇宙膨胀的速度,通过它可以计算出从现在回溯到宇宙大爆炸的时间,从而推算出宇宙的大小。
1."标准烛光"包括Cepheid变星和Ia型超新星,它们的亮度和周期或光度有着稳定的关系,可以作为测量距离的工具。
2.宇宙微波背景辐射(CMB)的测量是由WMAP、Planck等卫星进行的,它们提供了对宇宙早期状态的深入了解。
3.哈勃常数的测量方法包括使用Ia型超新星作为标准烛光,以及通过观测CMB的红移。
通过以上多种方法的结合,科学家们对宇宙的大小有了越来越准确的认识。然而,由于宇宙的庞大和复杂,这个数字仍然是一个估计值,并且在不断更新和改进中。