现代宇宙学研究的进展持续向前，对宇宙深层次秘密的挖掘也在不断加强，尤其是对宇宙年龄的测定，已经成为学术研究的热点问题。科学家们究竟是如何将科学理论与研究方法相结合，以估算宇宙的年龄？关于这一点，我们将进行深入的剖析。
追寻宇宙年龄线索
为了研究宇宙的年龄，在现行的宇宙学理论框架内，有必要搜集一系列关键数据。这与考古学中通过测量放射性碳含量来推断年代的方法不同，我们需寻找自宇宙大爆炸以来，随着时间流逝逐渐显现的迹象。在这些迹象中，宇宙的平均密度是一个便于进行评估的重要指标。目前，若以1作为宇宙平均密度的标准，根据宇宙大爆炸理论，我们可以将宇宙的起始形态视为一个单一点。因此，关于这一起始形态的数据显得尤为重要。
广义相对论的作用
在广义相对论这一领域，爱因斯坦通过场方程阐述了物质能量与时空间的相互影响。读者无需深入了解方程的推导细节，只需了解在特定假设之下，可以导出时间的微分关系。这些假设构成了宇宙年龄计算的理论基础。
宇宙学原理假设
第二条假设涉及宇宙学的基本理论，指出在宏观层面上，宇宙呈现出普遍的统一性和全面的对称性。这种宇宙的构造并非我们所熟悉的三维欧几里得空间形态，而是由四维时空结构构成。在这样的四维时空里，任意两点之间的距离会因空间弯曲程度的不同而有所变化，而这种距离的具体数值能够通过FLRW度规进行精确的测量。
时空的三大变化
时空结构展现出弯曲的特征，其数值特征具体表现为三种情况：分别为1、0和-1。同时，宇宙的持续膨胀使得在不同时刻，宇宙的尺寸有所变动，从而在不同时间节点上，宇宙间的距离测量方法亦有所差异。在这种背景下，“度规”这一概念，指的是在宇宙时空的框架内，欧几里得空间距离的具体表现形式。我们的宇宙结构表现出较低的弯曲度，从整体上看呈现出较为平坦的状态；因此，相应的度规得以简化。基于这一前提，爱因斯坦方程实现了显著的简化。
宇宙组份的构成
根据理想流体理论，能量密度与压强能够全面阐释宇宙构成要素的特性。人类当前的知识体系表明，宇宙的构成要素主要包括辐射能量、常规物质、暗物质以及暗能量，这些要素可被归类为四个不同的类别。宇宙的总物质密度是由这四种要素的密度总和构成。特别是，暗能量对宇宙常数有着显著的影响，其数值保持恒定，并无变化。
测算宇宙年龄结果
1929年，美国天文学家哈勃完成了观测，揭示出宇宙星系正逐步远离彼此，且这种远离速度与星系间的距离呈正相关关系，这一发现后来被称作哈勃定律。在先前假设和推导的基础上，科学家们利用天文观测数据，确定了宇宙中辐射、物质和暗能量的相对含量，进而推算出，自大爆炸以来，宇宙的演化过程大约经历了138亿年的时间。这一结果是基于现代宇宙学模型所计算出的宇宙年龄。
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