Så til universets alder:

Det er flere måter en kan måle universets alder på. Vi kan starte med astronomi. Vi har nå i mange år brukt noe ala kikkert, og tittet på ting uten for jorden. Gallileo Galilei var faktisk den første, til å gjøre akkurat dette. Han så bl.a. at det var himmeobjekter (måner), som gikk i bane rundt Jupiter. Mens kirkens lære var, at alle himmelobjekter går rundt jorden. Gallileo kunne ha blitt drept av kirken på grunn av dette. Men han var bl.a. venn med noen konger, fyrster o.l., så det hadde ikke blitt helt bra om de drepte han. Så han fikk husarrest i stedet.
Senere så fant man ut, at en måtte prøve å la lyset fra himmelobjekter gå igjennom et prisme. Et prisme spalter lys (som er en sammenblanding av alle fargene) opp i et spekter. En hadde også tittet på en del annet lys igjennom et prisme. Så en fant ut, at en faktisk kunne se hvilke grunnstoffer, som avgir lyset, i spekteret. En syntes dette var snodig, men slik er det. Prøv å dryss ørlite koksalt over et stearinlys eller bedre propanbrenner, så ser de at det kommer oransje lys. Dette kommer av elektronene i natriumatomene blir eksitert (blir tilført energi, så de spretter en eller flere elektronbaner oppover), de faller inn igjen og den energien blir da frigjort. Den frigjorte energien kommer da som elektromagnetiske bølger. Noe som en i dagligdags tale kaller lys. Men radio-, mikrobølger, IR (infrarødt) lys, synlig lys, UV (ultrafiolett) lys, røntgenstråler og gammastråler er alle elektromagnetiske bølger. Her i lista, så er de ramset opp etter frekvensområde også. Radibølger har lavest frekvens, mens gammastråler har høyest frekvens. Her kan en kombinere dette med Einsteins lov om fotoelektrisk effekt i posten ovenfor, og regne ut hvor mye energi det er i hvert foton. Altså synlig lys har mere energi pr. foton enn mkrobølger. Det er faktisk bortimot en million ganger mere energi (til dere som hyler av mobilstråling).

Så når en ser på lyset fra natrium, så ser en to bølgetopper i gjennom et spektroskop (eller et prisme om du vil). Natriumets topper ligger da på 589 og 590 nm (nanometer eller 589nm = 0,00000589 m om du vil). Lysbølger bli ofte representert som bølgelengde, men for å finne frekvens så blir det f=c/λ, der f= frekvens i Hz, c = lyshastigheten i m/s og λ = bølgelengde i m. Så en bølgelende på 589 nm (0,00000589 m) gir da en frekvens på 50 898 549 745 331 Hz. Eller 50,9 THz (terra-Hz) om du vil. En fant da ut, at hvert gunnstoff har et unikt "fingeravtrykk", når en ser på spektroskopi av lyset de avgir. Men det morsomme er, at når lys går igjennom en sky/atmosfære av støv eller gass med ett eller annet grunnstoff, så vil de atomene absorbere de frekvensene de de avgir, når atomene er tilført energi. Men det lyset de absorberer blir da skutt ut igjen i en tilfeldig retning. Denne tilfeldige retningen er da sannsynligvis ikke i vårt synsfelt. Derfor så opptrer disse feltene som mørke i spektret. Altså en kan se hvilke grunnstoffer et objekt har, ved å se på spekrografien av objektet. En morsom sidekommentar, er at grunnstoff nummer 2, hadde da ikke blitt funnet når en viste dette. En så på sola, som på gresk heter Helios (etter solguden). En så da på spektrografien av sola, fingeravtrykket til et ukjent grunnstoff. Dette grunnstoffet ble senere funnet, og døpt helium, etter Helios.

En har da sett på en haug himmellegmer, og sett hvilke grunnstoffer de inneholder. Dette var også noe en utdannet advokat gjorde på første halvdel av de 20ende århundrede (1900-1950). Hans navn var Edwin Hubble. Han satt da med teliskop, og tok bilder av en haug med forskjellige lysende himmelobjekter. Han tok også spektrografi av en haug av disse objektene. Han så også, det som tidligere hadde sett ut som lysende klyser, egentlig var galakser. Altså en samling med stjerner, slik som sola er samlet i Melkeveien med en 200-300 milliarder andre stjerner. Han tok også bilde av supernovaer. En supernova er en stjerne som eksploderer når brenselet inne i stjernen er oppbrent. Når en tar spektrografi av en supernova, så havner de i noen få klasser, etter hva absorbsjonsspekteret viser (hvilke grunnstoffer som er der). I en fjern galakse, så vil en slik supernova ofte lyse mere enn det totale lyset av de andre stjernene i galaksen. Men lysintensiteten er også ganske nøye fastlagt etter hvilken klasse av supernova de tilhører. Så enkelte klasser med supernovaer, blir innen astronomien kalt for "standard candle". For når en vet lysintensiteten til et objekt, så kan en også regne ut hvor langt den er unna observatøren. Du kan sammenligne det med et fyrtårn. Det lyser mye, når du er nære. Men er du f.eks. 10 km unna, så virker lyset mye svakere. Det er akkurat det samme som brukes, når en måler en supernova. En kan dermed av disse finne avstanden til objektet en studerer. Etter en har målt lysintensiteten fra en maken supernova, som en viste avstanden til. Så dette er en grei måte å måle avstander i universet på.

Den andre er å bruke noe, som kalles dopplereffekten. Dopplereffekten har alle opplevd, men kanskje ikke vært oppmerksom på hva den er. Still deg ved siden av en bilvei, der trafikken går i høy hastighet (80+ km/t er bra). Når du hører en bil kommer mot deg, så hører du bilstøyen har en "tone". Idet bilen passerer deg, så synker tonen ordentlig merkbart. Dette er dopplereffekten. Denne har en selvsagt også funnet en matematisk regel for. Så når du finner frekvensforskjellen på når objektet kommer mot deg, og når objektet går ifra deg, så kan du faktisk regne ut farten. Noen politiet har gjort i mange år, før laseren kom. Sammen med radar selvsagt. Dette kommer av, at (lyd)bølgene foran objektet i fartsretningen blir komprimert, mens bølgene bak blir strukket.
Det morsomme er, at dopplereffekten også gjelder alle bølger, også elektromagnetiske bølger. Altså lys.
Så når en lyskilde kommer mot deg, så vil lyset skiftes mot høyere frekvens. Noe som med synlig lys, vil si at det blir mere blått. Har lyskilden en retning, som går ifra deg, så strekkes bølgene, og det blir da mot rødt. Derav ordene "red shift" og "blue shift" innen astrofysikk og astronomi. Så da kan en se på skektrografi, hvilke grunnstoffer et objekt har, sammen med en kan se hvilken hastighet dette objektet har sammenlignet med oss. Da en ser om dette unike spekteret er flyttet/skjøvet mot den røde eller blåe siden. Igjennom mange tusen spektrogrammer av stjerner, galakser og supernovaer i disse galaksene, så har vi da funnet ut hvilken hastighet de har i forhold til oss.

Så igjennom supernova, så vet vi hvor langt unna de er, og igjennom dopplereffekten så vet vi hastighet! Det var dette Edwin Hubble fant ut igjennom alle nettene han tok bilder av universet. Han fant dermed ut, at universet utvider seg. Da så det ut til, at hastigheten på utvidelsen var konstant. Så en opprettet Hubble konstanten. Med den kan en regne ut hvor langt unna et objekt er, når en ser spektrogrammet og hvordan lyset er forskjøvet.

Men det var i 1999, at en ved målinger, som er mye mere nøyaktig enn datidens utstyr, fant ut at universet faktisk ikke utvider seg med en konstant fart, men akselerer. Men uansett så blir det så lite pr. år, at vi "dødelige" kan fint bruke Hubbles konstant. Med den i bakhodet, så har vi tatt bilder av galakser som er drøyt 12-13 milliarder lysår unna. Altså lyset vi ser, er da drøyt 12-13 milliarder år gammelt. Når en ser på bildene av disse, så er galaksene i en farge av oransje og rødt. Noe som viser hvor stor effekt rødforskyvningen har ved slike avstander. Etter de teoretiske modellene, så tok det ca. 200 millioner år, fra "The big bang" til de første stjernene dannes, mens etter 400 millioner år, så dannes de første galaksene.

Så kan en sammenligne dette med den målte bakgrunnstrålingen av "The big bang". Denne strålingen har vi faktisk lagd et bilde av. Den viser hvordan de elektromagnetiske bølgene som ble frigjort under den hendelsen, har strukket seg i ettertid. Altså det startet med gamma og røntgenstråling. Men disse strålene har blitt strukket ettersom universet har utvidet seg. De er nå mikrobølger. Når en sammenligner disse dataene, så støtter de også oppunder at universet er ca. 13,7 milliarder år gammelt.

Ilc 9yr moll4096 [Public domain], by NASA / WMAP Science Team, from Wikimedia Commons

Så jo, vi vet en del om alderen på universet, og hvor langt unna en del objekter er!..