「青春是自然賜予的禮物，而歲月是藝術的傑作。」——斯坦尼斯洛·耶日·勒克
ESA / 哈勃 / NASA
在宇宙學上，有多條線索表明宇宙誕生於138億年前。這些線索中，有兩條線索最能說明問題，而其中一條尤為明顯。
這條「最佳」線索的依據，是今天宇宙的擴張和冷卻，以及它熾熱緻密的過往。如果追溯到很久以前，我們就會發現宇宙的體積很小，不但宇宙中所有物質都緊密地聚集在一起，而且宇宙中所有光子的波長也很短。這些光子的波長，是在經歷了宇宙的持續膨脹後，才拉伸到了今天的水平。
光子的溫度和它擁有的能量，是由波長決定的，波長較短的光子擁有更大的能量和更高的溫度。所以假如我們在時間上不停地追溯，宇宙的溫度就會越來越高，直至大爆炸的「最早階段」。
假如我們無限制地追溯，那就會倒退回一個所有物理定律失效的「奇點」。而根據現代宇宙學對極早期宇宙的認識，在熾熱緻密的大爆炸之前，還存在著一個暴脹階段，而這個暴脹階段持續的時間是不明確的。
所以，當我們討論「宇宙的年齡」時，我們討論的實際上是從熾熱的大爆炸的最早階段開始到今天所經歷的時間。
Bock等
我們這個宇宙擁有這樣幾個特點：在最大尺度上，它的密度是均勻的；宇宙各處的物理定律和一般特性是相同的；無論哪個方向的宇宙都是相似的；宇宙各處都是由大爆炸瞬間產生的。
因此，根據廣義相對論，在宇宙的年齡和宇宙的膨脹過程間，存在著獨特的聯繫。
換句話說，如果我們能夠測量出宇宙今天的膨脹方式，以及宇宙在它整個發展史上的膨脹方式，我們就能夠確切地獲知宇宙是由哪些不同的成分構成的。
ESA / 哈勃 / NASA
我們需要直接測量宇宙天體的亮度和距離，如恆星、星系和超新星，來建立宇宙距離的標杆。
斯隆數位化巡天
我們需要測量宇宙的大尺度結構——星系團，以及重子聲學振蕩。
ESA / 普朗克
我們還需要測量宇宙誕生只有38萬年時的「快照」——宇宙微波背景中的起伏。
綜合這一切，我們就能夠獲知今天宇宙的構成。它們是68%的暗能量，27%的暗物質，4.9%的普通物質，大約0.1%的中微子，大約0.01%的輻射。幾乎沒有別的。
如果再把宇宙今天膨脹的方式考慮進去，我們就能夠推斷出過去宇宙的構成，獲知宇宙的整個膨脹史，最終獲知它的年齡。
這個數字結果的最精確版本來自普朗克探測器，此外還有來自超新星測量、哈勃空間望遠鏡重點項目、斯隆數位化巡天等多個方面的補充——最終表明宇宙誕生於138.1億年前，誤差僅為1.2億年。這意味著我們測得的宇宙年齡精確度高達99.1%，這個成果確實令人訝異。
有多個不同的數據集指向這個結論，但實際上它們所採用的方式是相似的。所有這一切能夠匯集在一起，只是因為我們的僥倖。每一個單獨方面，都不足以說「這就是我們宇宙實際的樣子」。恰恰相反，它們所提供的，只是各種各樣的可能性。只有當它們產生交集時，才能夠告訴我們身在何方。
假如我們今天的宇宙擁有和當前相同的特點，但100%是普通物質，沒有暗物質和暗能量，那宇宙的年齡可能只有100億歲。如果普通物質比例是5%（沒有暗物質或暗能量），如果哈勃常數是50km/s/Mpc，而非將近70km/s/Mpc，那我們的宇宙的年齡將高達160億歲。結合我們今天所知的一切，我們可以自信地宣稱，宇宙誕生於138.1億年前，而且這個數字的不確定性相當小。這是科學取得的一個不可思議的成就。
這是個合理的方法，也是主要的方法和最好的方法、最完善的方法，它擁有大量不同的證據，來指向同一個結論。但是除此之外，還有一個方法。
Joel D. Hartman / 普林斯頓大學
我們知道，恆星的誕生、燃燒和死去，都會消耗燃料。而在它們最主要的燃料消耗過程中（氫聚變為氦），會擁有特定的亮度和色彩，而且這種特定的亮度和色彩又會持續特定長的時間，直至它們的內核燃料耗盡。
這一階段結束後，較亮、較藍和較大的恆星將逐漸離開主序階段，轉變為巨星，甚至超巨星。
如果我們知道恆星的運行機制，那麼只要觀察星團內那些幾乎同時形成的恆星離開主序的時間點，就能獲知這個星團內恆星的年齡。在那些星系外圍的古老球狀星團中，那些缺乏重元素的恆星，那些離開主序的質量最低的恆星，年齡幾乎都在132億歲左右。（這裡會有大約十億年左右的誤差。）
ESA / 哈勃 / NASA
在這些恆星中，120億歲的還是比較常見的，但是卻從未聽說過有140億歲的。雖然在1990年代，曾經有一段時間有人宣稱發現了140-160億歲的恆星，但是對恆星演化機制的進一步了解已經使這些數字站不住腳。
總而言之，我們至少有兩種方法——一種從宇宙的發展史，一種通過測量身邊的恆星——可以測量宇宙的年齡。宇宙的年齡在130億至140億歲之間。
Ethan Siegel 文 / 老孫 譯
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