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正在任何特定的时间内

时间:2019-11-19    

  一个星系离得越远,空间膨缩拉伸就越大,因而,红移最终会达到我们。当我们留意越来越远的距离时,我们看到红移添加。若是我们描述这个概况退行速度取距离的比值,我们就会获得一个很好的曲线关系:哈勃定律。

  正在这段时间里,膨缩了,这意味着光的波长曾经拉伸了。正在过去的60多亿年里,暗能量变得很主要,我们现正在处于它正敏捷成为独一对膨缩速度有影响的部门的时间。若是我们回到春秋是现正在一半的期间,那时膨缩速度比现正在高80%。当是其当前春秋的10%时,其膨缩速度是现正在值的17倍。

  第一弗里德曼方程能够暗示,若是起头一个平均充满物质,辐射,以及任何我们想要的能量,那它若何演化。独一的假设是,是各向同性的(正在各个标的目的上都是一样的),平均的(遍地都是不异的平均密度),而且受广义的安排。若是这么假设,会获得H,哈勃速度和中所有各类形式的物质和能量间的关系。

  严酷来说,H应叫做哈勃参量,而不是哈勃常数,由于它随时间变化。可是对于几代人来说,我们独一能丈量的距离脚够接近,H看起来是恒定的,我们从来没有更新过。我们必需留意,H是时间的函数,只要现正在H0是一个常数。现实上,这个哈勃参量跟着时间推移而改变,正在空间中它只是一个常数。然而,若是我们活得脚够久,我们就会看到H完全不再改变。

  a是标度因子(代表距离或半径)。跟着时间的推移,a添加,因而的分歧构成部门会变得或多或少地对相互主要。

  当我们察看单个星系时,它们的现实速度有很大差别,这是因为整个中其他一切的引力彼此感化形成的。

  正在遥远的将来,通过丈量我们能看到的所有物体的速度和距离,我们会获得不异的斜率。银河贵宾厅,哈勃常数会实正变成一个常数。

  当我们利用像“哈勃常数”如许的术语时,我们会商的是这条曲线的斜率。若是它不是一条曲线,即若是斜率变化了,这告诉我们哈勃膨缩速度并不是一个实正的常数。我们称它为哈勃常数是由于正在的每个,膨缩都以不异的速度进行,也就是说哈勃常数正在整个中是恒定的。

  是一个庞大的处所,四面八方充满了数十亿光年的恒星和星系。自卑爆炸以来,光从创制它的每个源一曲,只要一小部门最终达到我们。可是光并不是简单地正在它发射的处所和我们今天的之间,空间本身的布局正正在膨缩。

  那么,为什么呢?大师可能会想,我们察看到的那些遥远的星系遵照着这种曲线关系吗?由于所有抵达我们的光,从附近星系发出的光到数十亿光年之外的星系发出的光,达到我们时都是138亿年。中的春秋,正在抵达我们时,都曾经履历了我们具有的统一个不竭变化的。正在遥远的过去,当大部门的光被发射出来的时候,哈勃常数更高,可是这些光花了数十亿年的时间才达到我们。

  一个全体能量密度更高的有更大的膨缩速度。取之相反,一个能量密度较小的的膨缩率较低。跟着春秋添加,它会膨缩;当它膨缩时,包含的物质和辐射就会变得不那么致密;当它变得不那么致密时,膨缩速度就会下降。正在任何特定的时间内,膨缩速度决定了哈勃常数的值。正在遥远的过去,膨缩速度要大得多,现在速度是有史以来最小的。

  可是膨缩速度,也就是哈勃常数的值,随时间而变化。这不是一个谜,而恰是我们所期望的。为了理解这一点,让我们从另一个角度来对待这个问题,来从理论上会商。

  但这不是一个不成降服的问题。不是只要几个星系让我们能够丈量红移和距离,我们曾经丈量了几百万个星系。当我们发觉大量的星系时,能够把它们“连系”正在一路,我们将把星系放正在必然的距离范畴内,把它们一路均分,计较出它们的平均红移。

  当我们尽可能细心地域分什么是实正恒定的和现正在什么正在变化,会发觉正在遥远的将来,暗能量确保一切没有任何分歧。

  风趣的是,当膨缩时,物质、辐射和能量的密度是能够改变的。例如,当膨缩时,它的体积会添加,可是中粒子的总数连结不变。这意味着,正在一个膨缩的中:

  我们有两种体例来理解的膨缩:理论上和察看上。当我们察看的时候,我们看到了一些关于膨缩的主要现实:正在各个标的目的上的膨缩速度都是一样的;一个星系离我们越远,它远离我们的速度越快;这只正在平均程度上准确。

  这是因为暗能量的存正在,它表示为常数。正在遥远的将来,取暗能量比拟,物质和辐射都将变得相对不主要,这意味着的能量密度将连结不变。正在这种环境下,膨缩速度将达到不变、无限的值,并逗留正在那里。当我们进入遥远的将来时,哈勃常数正在空间和时间上城市连结恒定。