把138亿年压缩成一天，大爆炸发生在零点，太阳系直到下午四点左右才出现，而人类有文字记录的历史，只占最后不到两秒。你刚读完这句话，宇宙又老了大约三秒。问题来了：没人活过138亿年，宇宙年龄是怎么被算出来的？
它不是“看”出来的
一句话定义：宇宙年龄是从大爆炸到现在的时间。它不像树的年轮那样能直接数，而像你回到面包房，看到一团正在发酵的面团：不知道它什么时候开始发，但量一量现在的体积、温度和膨胀速度，就能反推开始时刻。宇宙学家做的，是类似的反推，只不过“面团”是空间本身。大爆炸也不是炸药在空房间里炸开，而是空间从极热极密的状态开始膨胀。
几把尺子互相校对
一把尺子来自宇宙膨胀。观测证实，远处星系普遍在退行，距离越远退行越快；用哈勃常数（描述宇宙当前膨胀快慢的数值）描述这个速率，再倒推回去，就能得到约138亿年。另一把尺子来自宇宙微波背景辐射（大爆炸后遗留的微波“余温”），温度约2.7K，约零下270摄氏度。理论预言，大爆炸后约38万年，宇宙冷却到电子与原子核结合，光才得以自由穿行；我们今天看到的微小温度起伏，记录着那时的膨胀历史。普朗克卫星把这份“余温”与膨胀模型一起拟合，给出的宇宙年龄约为137.87亿年，误差约2000万年。
恒星也要接受年龄审查
还有一把尺子来自最古老的恒星。一些贫金属星（重元素含量很低的恒星）的年龄估计在130亿年以上。它们不能比宇宙更老，所以这个下限能检验测龄结果是否离谱。把138亿年换算成可感知的尺度：如果你从宇宙诞生起每秒数一个数，数到今天大约要数437年；太阳系大约46亿年前形成，只占宇宙年龄的三分之一。
“138亿年”不是绝对精确
这里一直用“约”，因为不同方法给出的数字有细微差别。更麻烦的是，近年用近邻宇宙的造父变星（亮度会周期性变化、可用来量距离的恒星）和Ia型超新星（白矮星爆炸形成的“标准烛光”）测出的膨胀速率，与微波背景辐射推算的值对不上，这被称为“哈勃张力”。它究竟是测量误差，还是暗示新物理，目前尚无定论。
零点之前是什么
宇宙年龄谈的是可观测宇宙的膨胀史，不是给空间本身发一张出生证。暴胀假说推测，极早期宇宙经历过一次急速膨胀，但它还不是板上钉钉的结论。回到开头那盘被压缩成一天的时间：人类文明只占最后两秒，而这两秒里的我们，正在追问零点之前有没有“之前”。如果宇宙年龄有起点，时间本身是否也有起点？
延伸阅读
- 书籍：史蒂文·温伯格《最初三分钟：关于宇宙起源的现代观点》
- 纪录片：《宇宙时空之旅》（Cosmos: A Spacetime Odyssey）
- 机构网站：NASA Science—Universe（science.nasa.gov/universe）