גיל היקום

גיל היקום הוא הזמן שחלף מאז החל היקום להתקיים. לא תמיד הייתה למושג זה משמעות – היו זמנים שבהם התאוריות המקובלות גרסו שאין ליקום גיל, הוא היה תמיד ויהיה תמיד. 
על פי תאוריית המפץ הגדול המקובלת כיום היקום התחיל בנקודה מסוימת - הנקודה הסינגולרית, ואי לכך נראה שאפשר להגדיר את גיל היקום כזמן שחלף מאז המפץ הגדול.
ההערכות הטובות ביותר לגיל היקום מחושבות על פי קבוע האבל, שהוא מדד לקצב התפשטות היקום. קצב התפשטות היקום משתנה בהתאם למרחק שכן ככל שהגופים הקוסמיים מרוחקים יותר הם גם מתרחקים מהר יותר. לכן היחידות של קבוע האבל הן מהירות חלקי מרחק, וערכו כפי שנמדד על ידי טלסקופ החלל פלאנק של סוכנות החלל האירופית ופורסם ב-21 במרץ 2013 הוא 67.11 קילומטר בשנייה למיליון פרסק. חישוב גיל היקום על פי קבוע זה נותן 13.819 מיליארד שנים.

הגדרת גיל היקום

זמן, לפי תורת היחסות, אינו קבוע אלא תלוי בנקודת המבט של הצופה. אם נציב שעון בנקודת המפץ הגדול, הזמן שהוא ימדוד תלוי בשדה הכבידה שהוא נתון בו (כלומר, בתאוצות שיעברו עליו). לכן גיל היקום אינו מוגדר כ"זמן" שחלף מאז המפץ אלא כ"זמן הארוך ביותר" שניתן למדוד, מאז המפץ ועד ימינו.

היסטוריה

ניסיונות לקבוע את גיל היקום, הזמן שחלף מאז הבריאה, הן חלק – עיקרי או שולי – בכל הדתות והתרבויות העתיקות. פירוש מילולי של ספר בראשית, למשל, קובע שגיל היקום כששת אלפי שנים (ראו גיל היקום בערך תורה ומדע להרחבה בנושא זה). הגישות הבריאתניות נענו מן העבר השני בגישות פילוסופיות, בראש ובראשונה זו של אריסטו, שגרסו כי היקום נצחי ואינו משתנה. 
בספרו 'אוצר החיים', המהווה יומן מיסטי של חוויות אקסטטיות, מפרש רבי יצחק דמן עכו בן המאה ה-13 את תורת השמיטות הקבלית, שלפיה העולם קיים 6,000 שמיטות, כלומר 42,000 שנה. על פי הפסוק "כי אלף שנים בעיניך כיום אתמול כי יעבור", חישב רבי יצחק דמן עכו את גיל העולם לפי הנוסחה 42,000*365*1,000.] התוצאה, 15.33 מיליארד שנים, קרובה להערכה המודרנית על גיל היקום.

המאה ה־19

ניסיונות מדעיים ראשונים לקבוע את גיל היקום נעשו במחצית השנייה של המאה ה-19, וכוונו בשלב מוקדם זה לקביעת גיל כדור הארץ. בשנת 1862 חישב לורד קלווין שגיל כדור הארץ כ־50–150 מיליוני שנים, מתוך הערכת הזמן הדרוש להתקררות גוש הסלע המותך שהיה כדור הארץ כביכול, בראשיתו, עד לטמפרטורה כיום. מספר שנים אחר־כך חישבו הפיזיקאי הרמן פון הלמהולץ והאסטרונום סיימון ניוקום כמה זמן יקח לשמש להתקרר לטמפרטורה הנוכחית שלה, וקיבלו שגיל השמש קרוב ל־120 מיליון שנה. לקראת סוף המאה הוצעה שיטה אחרת: לחשב כמה שנים נדרש מחזור המים בטבע לפעול כדי להביא את האוקיינוסים לרמת המליחות הנוכחית שלהם; הערך שהתקבל, כ־90 מיליון שנה, קרוב גם הוא להערכות הקודמות. 
שלוש הערכות אלה נפלו במרחק רב מן הגיל האמיתי של כדור הארץ, שהוא – לפי הערכות היום – כ־4,540 מיליוני שנים. לורד קלווין לא ידע על הרדיואקטיביות שמחממת את כדור הארץ. הלמהולץ וניוקום חישבו את גיל השמש בהנחה שאנרגיית החום שלה מקורה בלחץ כבידתי, ולא על־פי מנגנון הפעולה של היתוך המימן. ג'ון ג'ולי האירי, שביצע חישובי מליחות, לא ידע דבר על תהפוכות האקלים של כדור הארץ בעידנים קדומים.

המאה ה־20

בסוף שנות העשרים של המאה ה-20 מצא אדווין האבל כי אורן של הגלקסיות הרחוקות מאיתנו מוסט לאדום, תופעה שאותה אפשר להסביר באפקט דופלר הנגרם מהתרחקותם של מקורות האור מאיתנו. האבל הפך את ציר הזמן, והסיק שבעבר, לפני כ־10–20 מיליארד שנים, היה היקום כולו מרוכז בנקודה אחת בעלת גודל אפסי, ואז החל להתפשט – המפץ הגדול. גיל היקום על־פי מודל זה קשור באופן הדוק בקצב ההתפשטות, שאותו מודד קבוע האבל.
מאותה תקופה ראוי לציין גם את תאוריית המצב היציב, שנחשבה מתחרה אפשרית למפץ הגדול עד לגילוי קרינת הרקע הקוסמית, בשנות ה־60. לפי תאוריית המצב היציב, היקום נצחי, חסר גיל. 
במהלך שנות ה־90 היה נדמה לזמן מה שהיקום צעיר מכמה מן הכוכבים העתיקים ביותר; סתירה־לכאורה זו מכונה הפרדוקס של גיל היקום. ב־1999 איתר טלסקופ החלל האבל 800 משתנים קפאידיים ב־18 גלקסיות, ובהן הגלקסיה M100. נתונים אלה הביאו להערכה מדויקת יותר של הקבוע של האבל, ואז הוערך גיל היקום בכ־12 מיליארד שנה, בעוד שהכוכבים העתיקים ביותר, אלה המצויים בצבירים כדוריים, הם בני 9–12 מיליארד שנה.