尚未解开的十大科学问题（一）

【美国《发现》月刊１１月号文章】题：尚未找到答案的十大科学问题宇宙有多大
（作者萨姆·弗拉姆斯蒂德）
这个问题有两层含义，一是宇宙的范围有多大，二是宇宙的年龄有多大。我们在提出这个问题时，所谈论的是可见的宇宙，也就是以我们所在的地球为中心的一个球体，其半径是自大爆炸以来，即宇宙作为一个点诞生，井开始向外迅速膨胀以来光所通过的距离。从整体上看，宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。但是天文学家不能希望测定他们无法看见的东西。
而且就测定所能看见的东西来说，他们显然并不知道，至少不是确切地知道大爆炸是何时发生的。他们只是非常笼统地说，大爆炸要么发生在１００亿年前，要么发生在２００亿年前，或者是发生在１００亿年到２００亿年前之间的某个时刻。
从理论上讲，自然界已经为天文学家精确测定宇宙的距离提供了一个测量尺度，叫做哈勃常数，是以美国天文学家埃德温·哈勃的名字命名的。哈勃在２０年代发现，宇宙正在以不变的速度膨胀。
但是，用哈勃常数作为测量尺度有一个问题，即无人知道它有多长。这就是为什么天文学家写学术论文时几乎从来不用光年来说明某个遥远的星系有多远。
哈勃常数只能在太阳系以外的太空里测定。在那里，膨胀速度非常大，任何局部影响都变得微不足道。不幸的是那里距离我们地球太远，往往有数亿光年。
如果天文学家能够找到一支“标准蜡烛”，即某个类星体，其亮度稳定，非常明亮，横跨半个宇宙都可以看到，那么这个问题便可迎刃而解。但是迄今为止，大家公认可通用于整个宇宙的标准蜡烛尚未找到。因此，天文学家运用这一基本方法时往往采取一种分步方式，这就是设立一系列标准蜡烛，每一步只起测定下一步的作用。
近年来，３种不同的标准蜡烛，即近红外线观测造父变星、行星状星云和马萨诸塞理工大学的约翰·托里的成片星系，都使人趋向于认为宇宙很年轻，有１１０—１２０亿年。
但是，还不能说这便是标准答案。至少有另外３个天文学家小组得出了不同的结果。
其中的一个小组是以哈佛大学天文学系主任罗伯特·柯什纳为首，他们得出的结论是，宇宙并不是那么年轻，可能有１５０亿年。
而杰奎琳·休特和她的学生们以及普林斯顿大学的埃德·特纳则测定宇宙有２４０亿年。
总而言之，时至今日，宇宙有多大这个问题远远未能解决。
（一）