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哈勃常数:测量星系膨胀速度与距离之关联

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:这里,V是星系的膨胀速度,R是该星系离我们的距离,H叫哈勃常数。但是,这些数字都是测量加估计出来的,在没有新的办法之前,我们也只有利用这些不准确的数字。另外,哈勃常数的倒数是一个具有时间量纲的数字,因为H=V/R,单位为1/秒,倒过来就是秒,它有什么意义呢?

哈勃常数:测量星系膨胀速度与距离之关联

20世纪初,哈勃用高倍望远镜观察宇宙,发现所有星系都在远离我们而去,于是他得出一个结论,认为宇宙在膨胀,由此而引出了大爆炸宇宙学理论。然后他经过近十年的精心研究,得出一个重要的结论——哈勃定理。该理论指出,宇宙的膨胀速度大小与该星系离我们的距离成正比,写成公式有:V=HR。这里,V是星系的膨胀速度,R是该星系离我们的距离,H叫哈勃常数。该定理告诉我们,星系离我们越远,离开我们的速度越大。既然H是常数,只要我们测出这个常数,某星系离我们的距离就很容易测出来了,于是我们也就会知道该星系的退行速度了;同时,我们如果测出了离我们最远的星系,或者说天上最边界上的星系,我们就可以算出宇宙的年龄了。

但是这个常数是很难测出来的,最开初,人们估计它在50~90(千米/秒)/Mpc,MPc叫百万秒差距,秒差距是天文学上利用星光等级的一个测距单位,一个百万秒差距大约为300万光年,如果取H等于90,就是说,每增加300万光年(或每过300万年)的距离星系远离地球的速度增大90千米每秒。事实上,这个数字范围太大,很不准确,20世纪90年代晚期,又把这个数值估计为70左右。2009年,美国航天局宣布H值为(74.2±3.6)千米/秒(百万秒差距),近期科学家测定的H值为73(千米/秒)/百万秒差距,由此算出宇宙的年龄为137亿年。但是,这些数字都是测量加估计出来的,在没有新的办法之前,我们也只有利用这些不准确的数字。另外,哈勃常数的倒数是一个具有时间量纲的数字,因为H=V/R,单位为1/秒,倒过来就是秒,它有什么意义呢?能说明什么问题呢?这个还有待思考。(www.xing528.com)

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