宇宙的年齡

這篇于 2020-04-12 在臉書發表

那麼，137 億，13.7 billion，年的宇宙年齡如何定位？

答案在救護車裡。

有沒有發現每次當救護車（當然也可以是警車、消防車）響著警笛在你面前快速經過，你聽到的警笛聲由接近你時的高音頻，high frequency，變成遠離你時的低音頻？為甚麽？

這種現象稱為『多普勒效應』，Doppler Effect。看圖吧。

多普勒效應。
https://forum.huawei.com/enterprise/en/data/attachment/forum/201903/15/160144hr9d2ro69kbghkbc.png?main-qimg-4ceb2c259e672d3c3272191eca53cff1.png

簡單來說，就像在湖面上用手指點一點而產生的水波（水紋），音波是不會跟著聲源一起移動的。當聲源在某個點產生聲音，即使聲源移動，音波還是以原來的點為根據繼續波動。在這情況下，當聲源朝某一個方向移動，那方向的音波之間的距離就相對的小，反正則大。

音波之間的距離是甚麽？就是音頻。距離越小，音頻越高。看圖吧。

那麼，音頻、多普勒效應跟宇宙年齡有甚麽關係？

因為光的頻率跟聲音的頻率特性相似，都會有多普勒效應。

彩虹為甚麽會有七種顏色？因為可見光其實是由不同頻率的光組成，紅色光的頻率最低，紫色光的頻率最高。

當發出光的星星快速遠離地球，由於多普勒效應的關係，我們會看到星星的光偏向紅色，稱為紅移，Red Shift。反之則是紫色。

太空科技不斷進步，高效能的望遠鏡越來越精確。所有宇宙望遠鏡都探測到星星的紅移，無論哪個方向看，而且離我們越遠的星星越偏紅移，這表明了我們的宇宙正在膨脹。

宇宙正在膨脹表明了甚麽？將時間反轉，你會看到宇宙正在缩小。

宇宙膨脹模型圖。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Lambda-Cold_Dark_Matter%2C_Accelerated_Expansion_of_the_Universe%2C_Big_Bang-Inflation.jpg

就這樣，科學家收集大量各種數據來計算，導出 137 億年前，所有星星的位置都處在同一點，而這一點是無限小，稱為『奇點』，Singularity。

科學目前還沒有辦法完美的解釋奇點內是甚麽，不過我們所知的相對論，Theory of Relativity，物理在奇點失效。量子論，Quantum Mechanic，基於量子論的弦理論，String Theory，甚至是 M 理論，M-Theory （沒有人知道到底 'M' 代表甚麽），都期望能提供一個完美的解釋。

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