เรารู้ได้อย่างไรว่าเอกภพอายุเท่าไร

ในช่วงหลายแสนปีแรก เอกภพร้อนและทึบแสง เมื่อมันเย็นลงมากพอจนแสงเดินทางได้อย่างอิสระ แสงระลอกนั้นก็แผ่ไปทุกทิศทาง และยืดขยายไปพร้อมกับปริภูมินับแต่นั้นมา วันนี้เรามองเห็นมันเป็นรังสีจางๆ ทั่วทั้งท้องฟ้า

รังสีนี้มีระลอกเล็กจิ๋วอยู่ด้วย เป็นบริเวณที่อุ่นกว่าหรือเย็นกว่าเล็กน้อย ขนาดของบริเวณเหล่านี้ขึ้นอยู่กับว่าเอกภพมีสสารมากแค่ไหน สสารประกอบด้วยอะไร และทุกอย่างกำลังขยายตัวเร็วเพียงใด เมื่อนำรูปแบบที่วัดได้ไปใส่ในสมการ เราจะได้ชุดพารามิเตอร์ต่างๆ รวมถึงอายุของเอกภพ

วิธีที่ 2 เข้าใจได้ง่ายกว่าในหลักการ นั่นคือวัดว่ากาแล็กซีกำลังเคลื่อนห่างจากเราเร็วแค่ไหน แล้วหมุนเวลากลับไป ความยากคือความเร็วนี้เปลี่ยนแปลงมาโดยตลอด จึงต้องมีแบบจำลององค์ประกอบของเอกภพด้วย แต่การวัดทำได้โดยตรงจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาในกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล

วิธีที่ 3 ไม่ได้ขึ้นอยู่กับจักรวาลวิทยาเลย สำหรับกระจุกดาวที่เก่าแก่ที่สุด เราประเมินอายุของมันได้จากการดูว่าดาวดวงใดบ้างออกจากลำดับอนุกรมหลักไปแล้ว ผลลัพธ์นี้ให้ขอบเขตล่าง นั่นคือเอกภพจะมีอายุน้อยกว่าดาวที่เก่าแก่ที่สุดของมันไม่ได้

ความสอดคล้องกันของการประเมินทั้ง 3 แบบที่เป็นอิสระต่อกันนี่เอง ทำให้ผลลัพธ์น่าเชื่อถือ ความผิดพลาดในวิธีหนึ่งไม่น่าจะปรากฏซ้ำในอีก 2 วิธี ซึ่งทำงานแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

อัตราการขยายตัวที่วัดจากรังสีโบราณกับอัตราเดียวกันที่วัดจากกาแล็กซีใกล้เคียงแตกต่างกันประมาณไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ความคลาดเคลื่อนนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและไม่สามารถอธิบายได้ด้วยความผิดพลาดจากการวัด จึงเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ความตึงเครียด

เรื่องนี้มีผลต่ออายุของเอกภพเองเพียงเล็กน้อย แต่บ่งชี้ว่าแบบจำลองยังขาดอะไรบางอย่างอยู่ ความเป็นไปได้ที่กำลังถกเถียงกันมีตั้งแต่ความผิดพลาดเชิงระบบที่ยังไม่ได้คำนึงถึง ไปจนถึงฟิสิกส์ใหม่ ขณะนี้คำถามยังเปิดอยู่ และนี่คือสภาวะการทำงานตามปกติของวิทยาศาสตร์