Астрономия

Intuition дар бораи қонуни Hubble

Intuition дар бораи қонуни Hubble


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман ба наздикӣ дар бораи қонуни Хаббл фаҳмидам ва ин фаҳмиши ман дар бораи он аст:

Галактикаҳо аз мо бо суръате, ки ба масофаи онҳо аз мо мутаносиб аст, дур мешаванд. Пас, воҳиди худсаронаи масофаи d-ро ба назар гирифта, агар галактика дар масофаи d аз мо бо суръати v аз мо дур шавад, пас галактика дар масофаи 2d бо суръати 2в аз мо дур мешавад. Ин исбот мекунад, ки олам васеъ шуда истодааст.

Аммо он чизе, ки ман тасаввур карда наметавонам, он аст, ки муҳим нест, ки шумо дар олам дар куҷо ҳастед. Новобаста аз он ки мо дар кадом нуқтаи фазо истодаем, ба назар чунин мерасад, ки галактикаҳо аз мо дур мешаванд. Чӣ тавр ин имконпазир аст? Оё галактикаҳо ҳаракат мекунанд? зоҳирӣ? Оё ман инро тасаввур мекунам, ки галактикаҳо дар рӯи курае ҳастанд, ки радиусаш зиёд мешавад?

Чӣ гуна ман дар ин бора ҳисси эҳсосӣ пайдо мекунам ва инро беҳтар тасаввур мекунам?


Дар бораи он фикр кунед, ки гӯё шумо нон мепухтед (ё торт, ҳар он чи мехоҳед). Вақте ки шумо нонро бо мавиз мепазед, он ба ҳар тараф баланд мешавад (аз ҳисоби хамиртуруш). Ҳар мавиз дар нони болоравии мавиз ҳар як мавизи дигарро мебинад, ки аз он васеътар мешавад. Ҳоло мавизро галактикаҳо ва хамиртурушро ҳамчун доимии Ҳаббл фикр кунед.

Тасвире аз Гиперфизика (Донишгоҳи давлатии Ҷорҷия) барои тасвири ин бештар:

Вақте ки шумо ҳоло гумон мекунед, ки шумо дар канори мавиз ҳастед, аз нуқтаи назари шумо, шумо дар ҷои худ истодаед ва мавизҳои дигар ақибнишинӣ мекунанд. Ин ҳама дар бораи дурнамо, бадане мебошад, ки шумо онро ҳамчун истинод қабул мекунед (ба монанди нисбият).


роҳи дигари фикр кардан дар ин бора тасаввур кардани онест, ки баъзе нозирони ҷодугар бо коинот васеъ мешаванд

онҳо галактикаҳоро ҳамчун (аксаран) дар ҷои худ собитшуда мебинанд - бо баъзе ҳаракатҳои тасодуфии инфиродӣ - аммо он галактикаҳо ва ҳама чиз дар дохили онҳо хурдтар ба назар мерасанд

ин доираи истинод аст, ки мо онро меномем чорчӯбаи comoving ва мо онро дар математикаи олами васеъшаванда бисёр истифода мебарем - ба монанди рамзи чархзананда, ба таври шубҳанок физикӣ аст (он барои тағирёбӣ қувваҳои иловагӣ меорад ва ҳеҷ гуна риояи қонунҳои физика наметавонист онро маскан кунад) ва аз ин рӯ мо кам сӯҳбат мекунем дар бораи нозирон дар он

аммо, агар чунин карда бошем, мо як нозире хоҳем дошт, ки олами аксаран статсионариро мебинад, ки дар он доимҳои физикӣ тағир меёбанд, ба монанди коҳиш ёфтани ҳар як системаи баста - воҳидҳои ченкуниро самаранок иваз мекунанд

агар нозири ҷодугарии мо ба галактика нигариста ва мушоҳидаи ҷисмонии босуръат коҳишёбандаро медид, онҳо розӣ мешуданд, ки масофаи ченкардашуда байни галактикаҳо меафзояд, аммо на аз он ҷиҳат, ки онҳо ҷудо мешаванд - зеро чӯбчаи дарозии метр, ки барои чен кардани масофаи доимӣ истифода мешавад камшавӣ


Инҳоянд чанд галактика (дар сатри аввал) ва ҳамон галактикаҳо каме дертар (дар сатри дуюм)

Агар шумо дар галактикаи сурх қарор дошта бошед (галактика дар мобайн), галактикаҳое, ки қаблан як фосила дур буданд, ҳоло ду фосила дур ҳастанд, бинобар ин онҳо бо суръати як фосила дар воҳиди вақт дур мешаванд. Галактикаҳое, ки қаблан ду фосила буданд, ҳоло чаҳор фосила дуранд, аз ин рӯ онҳо бо суръати ду фосила дар воҳиди вақт дур мешаванд. Чунин ба назар мерасад, ки ҳамаи галактикаҳо дур мешаванд ва ҳар қадар дуртар шаванд, ҳамон қадар тезтар пеш мераванд.

Агар шумо дар галактикаи арғувон (дуюм аз чап), галактикаи сурх (дар мобайн) бо суръати як фосила дар воҳиди вақт дур мешавад. Галактикаи фирӯзӣ (чорум аз чап) бо суръати ду фосила дар воҳиди вақт дур мешавад. Пас, шумо инчунин мебинед, ки тамоми галактикаҳо аз шумо дур мешаванд ва ҳар қадаре ки онҳо дуртар бошанд, ҳамон қадар тезтар мераванд.

Дар кадом галактикае, ки шумо ҳастед, шумо мебинед, ки ҳамаи галактикаҳои дигар торафт дуртар мешаванд.


Ман намедонам, ки ин нақш то чӣ андоза рангин аст. Агар шумо душворӣ ҷудо кардани ду ранг дошта бошед, дар шарҳҳо инро гӯед, ман кӯшиш мекунам, ки беҳтар кор кунам.


54 Қонуни Хаббл

Пас аз ду сол, дар соли 1929, Хаббл тасдиқ кард, ки Коинот васеъ шуда истодааст. Хаббл инчунин тавонист суръати тағирёбии як қатор ашёро аз тағирёбии спектралии мушоҳидакардааш хулоса барорад.

Қонуни Хаббл мегӯяд, ки суръати таназзули объект ба масофа аз нозир мутаносиб аст. Дар шакли муодила, Қонуни Хаббл чунин тавсиф карда мешавад:

v & ампеквалҳо Ҳ о г.

  • v суръати объект аст, дар км / с
  • г. масофа ба объект аст, дар мегапарсек, Mpc, ки дар он 1 Mpc & ampequals 1 миллион parsecs ва
  • Ҳ о , Параметри Ҳаббл ё Параметри Хаббл, таносуби байни г. ва v инчунин бо суръати тавсеа, дар (км / с) / Mpc ё оддӣ км / с / Mpc маъруф аст.

Барои муайян кардани Хаббл Констант, телескопҳои гуногуни кайҳонӣ истифода шудаанд о . Ҳар яке аз ин телескопҳои кайҳонӣ - Хаббл, Спитцер - WMAP ва Планк ба коинот дар қисматҳои гуногуни спектри электромагнитӣ менигаранд. Гарчанде ки Ҳ о Диапазонҳо барои ҳар як телескопи кайҳонӣ фарқ мекунад, маълумот нисбат ба 10 соли пеш бештар мувофиқат мекунад. Арзишҳои доимии Hubble & # 8217s аз ҷониби Primefac дар доираи CC BY-SA 3.0 иҷозатнома гирифтаанд

Воҳиди км / с / Mpc чӣ маъно дорад? Км / с суръат аст, км дар як сония. Аксарияти мо одат кардаем, ки дар як соат милро дар як соат ё ми / соат тезонем. Суръати км / с нисбат ба оне, ки мо ба 1 км / сония одат карда будем, тақрибан 2,237 ми / соат аст. Мегапарсек, Mpc, масофаи мушаххас аст, тақрибан 3,26 миллион соли нур, 30,86 × 10 18 километр ё 1,92 × 10 19 мил. Km / s / Mpc як воҳиди суръат дар масофа, суръат дар як мегапарсек ё тақрибан 3,26 миллион соли нур аст.

Муодилаи қонуни Хабблро барои ҳалли масофаи объект тағир додан мумкин аст:

v & ампеквалҳо Ҳ о г.

d & ampequals v / H о

Бо қонуни Хаббл, ки дар ин шакл ҷобаҷо шудааст, метавон масофаро ба як объектро ба монанди галактикаи дур ё квасар бо роҳи муайян кардани суръати таназзули объект аз гузариши сурхи спектралии объект ва донистани параметри Хаббл муайян кард.

Спектри хати азхудкунии сурх, ки нишон медиҳад, ки объект аз нозир дур мешавад (мо дар инҷо дар Замин ҳастем) Redshift уфуқӣ аз ҷониби Георг Виора тибқи ҳосилаи CC BY 2.5 / A аз асли худ иҷозатнома гирифта шудааст.

Бо фаҳмидани муносибати байни суръатбахшии сурх, суръати пасравии он ва масофа, кор ба муайян кардани арзиши параметри Хаббл табдил ёфт, H о . Параметри дуруст ё ҳадди аққал наздики Хаббл астрономҳо ва кайҳоншиносонро водор месозад, ки на танҳо масофаҳоро то ин галактикаҳо, балки синну соли худи Коиноти мушоҳидашавандаро муайян кунанд. Қонуни Хаббл нисбати галактикаҳо ва ашёе, ки махсусан дар масофаи хеле дур ҷойгиранд, бештар аз 10 мегапарсек аз нозир амал мекунад.


Қонуни Хаббл-Леметр

Леметр ҳеҷ гоҳ душворӣ надид, ки чӣ гуна имон - офариниши илоҳӣ аз ҳеҷ чиз - ва таркиши Биг, ки ба назар чунин менамояд, мутобиқат мекунанд.

Монсиньор Жорж Лемайтр
& Алберт Эйнштейн, 1933

Бо шарофати телескопи Хаббл ҳатто онҳое, ки бо астрономия ношиносанд, номи Эдвин Хабблро шуниданд. Онҳое, ки бо ин мавзӯъ ошнотаранд, Қонуни Хабблро хоҳанд донист, ки ба қарибӣ "Қонуни Хаббл-Леметр" номгузорӣ хоҳад шуд, эътирофи мунаҷҷим ва коҳини Белгия, Монсиньор Жорж Леметр, падари назарияи Биг Биг.

Эътирофи Падар Леметр як ҳодисаи хубест барои фаромӯш накардани астрономия бо фалсафа, физика бо метафизика. Вақте ки фалсафаи ибтидоии Юнон дар мактаби миёна таълим дода мешуд, чунон ки дар замони Ҳаббл ва Леметр дар як аср қабл буд, фанҳои мухталиф хеле кам ба ҳам омехта мешуданд. Имрӯз, бисёре аз олимон ин корро мекунанд ва дарки шахсияте ба монанди Падар Леметр, коҳини католикӣ ва яке аз астрономҳои пешрафтаи аср душвор аст.

Иттифоқи Байналмилалии Астрономӣ барои тағйири номи қонун овоздиҳӣ ҳафта пас аз машварати саросарӣ бо аъзои он эълон шуд. Қонуни "Хаббл-Леметр" суръати ҳаракати ашёро дар олами васеъшаванда тавсиф мекунад. Хусусиятҳо аз як сутуни рӯзнома берунанд - ва ин шарҳнавис. Аммо принсипҳои умумӣ барои манфиатдорӣ дастрасанд.

Бо 1920-ум астрономия ба як тавофуқи густарда расиданд, ки коинот дар як "ҳолати устувор" -и доимӣ қарор дорад, ки он ҳамеша вуҷуд дошт. Ин ризоияти корӣ пешгирӣ кард, ки бо физика якҷоя карда шавад, ки чӣ гуна як чизи азимро гӯё ҷамъ кардан мумкин аст ва он аз куҷо меояд.

Математик Леметр, ки пас аз таҳқиқоти илоҳиётшиносӣ астрономияро хондааст, изҳор дошт, ки олам дар як лаҳзаи муайян оғоз ёфт, ва тамоми массаи он дар квантҳои ғайримунтазир зич буд. Сипас, он лаҳзаи аввалро ба пиротехникӣ ташбеҳ дод, ки галактикаҳои пайдошуда ба монанди пайраҳаҳои оташгирифта, ки аз таркиши марказӣ дур партофта мешаванд.

Пас, коинот ибтидо дошт, пас аз он вақт ва фазо маъно доштанд, зеро ҳоло тағирот ва ҳаракат мавҷуд аст. Коинот кай сар шуд? Леметр, ки барои ифодаи баён имконият дошт, онро "рӯзи бе дирӯз" номид.

Гилдияи астрономия ба ташвиш афтодани ризоияти онро қадр накард ва он чизе, ки ҳоло мо онро "Тарқиши Бузург" меномем, аз ҷониби як мунаққид сохта шудааст ва ҳамчун таҳқиромез пешбинӣ шудааст. Бале, ҳама чиз танҳо дар ибтидо ба "таркиш" гузашт ва аз он ҷо паҳн шуд! Хандаовар.

Бо вуҷуди ихтилофоти баъдӣ, Алберт Эйнштейн аз кори Леметр баҳои баланд гирифт ва ҳардуи онҳо дар соли 1933 барои як силсила семинарҳо оид ба корҳои дахлдори худ ба Калифорния сафар карданд.

"Ин шарҳи зеботарин ва қаноатбахши офаринишест, ки ман онро то ҳол гӯш мекардам" гуфт Эйнштейн аз назарияҳои Леметр дар сафари якҷояи онҳо.

Эйнштейн маънои "офариниш" маънои библиявии Худои шахсиро надорад, ки вай аз рӯи муҳаббат офаридааст, аммо Леметр ҳеҷ гоҳ душвор набуд, ки чӣ гуна имон - офариниши илоҳӣ аз ҳеҷ чиз - ва таркиши Бузург, ки ба назар чунин менамояд , мувофиқ буданд.

Назарияи Биг Биг, ки ҳоло бо қабули васеъ ҷавобгӯ аст, талаб мекунад, ки дар ҷои аввал чизе ба "таркиш" бирасад. Ва ин аз куҷост? Пеш аз он ки чизе ба таркиш бирасад, чӣ буд? Ҳеҷ чиз нест?

Ризоияти қаблӣ дар бораи кайҳон аз пазируфтани идеяи "оғоз" моил набуд. Он ба суханони аввали Инҷили ибрӣ хеле зиёд садо дод: "Дар ибтидо Худо офарид".

Ва агар чизе набошад, чӣ гуна метавонад аз он чизе пайдо шавад? Ин ҳоло метафизика аст, ки аз он астрономия ба мо чизе гуфта наметавонад. Астрономия, ба монанди ҳамаи соҳаҳои физика, талаб мекунад, ки пеш аз он ки кори худро иҷро кунад, мушоҳида кардан лозим аст.

Таркиши Бузург, бо вуҷуди он ки аз ҷониби олимони дар метафизика суст барои "фаҳмондан" истифода мешавад, ки пайдоиши олам офариниши илоҳиро истисно мекунад, дарвоқеъ ишора мекунад, аммо на ба таври қатъӣ - ба як мукаммали байни астрономия ва ваҳйи Китоби Муқаддас, ки дуруст фаҳмида шудааст.

Ризоияти қаблӣ дар бораи кайҳон аз пазируфтани идеяи "оғоз" моил набуд. Он ба суханони аввали Инҷили ибрӣ хеле зиёд садо дод: "Дар ибтидо Худо офарид ..."

Ҳамин тариқ, "ҳолати устувор" -и алтернативӣ пешниҳод карда шуд, ки дар он партовҳои партоби Бузург аз таркиши марказӣ суръат мегирифтанд, аммо бо суръати коҳишёбандаи шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба. Дар ниҳоят, қувваи ҷозиба импулси ибтидоии таркиши Бузурги ҷаҳонро паси сар хоҳад кард ва олам то баръакси васеъшавӣ суст мешуд ва ҷозиба массаи оламро ба сӯи марказ бозмегардонд ва дар натиҷа ҳама чиз дар "буҳрони калон" нопадид мешуд. " Пас, пас аз таркиши дигари Бузург пайравӣ мекард ва ҳамин тавр, идома хоҳад ёфт, ки коинот доимо худро меофарад ва нобуд мекунад, васеъ ва коҳиш медиҳад, зарба мезанад.

Леметр ин хатро пайравӣ накард, ки эҳтимолан онро идеяи библиявии офариниш, ки як ҳодисаи сингулӣ аст, таъсир кардааст, на раванди беохир такроршаванда. Аммо ҳар куҷое ки интузити Леметр пайдо мешуд, ин далел мебуд, ки ҳақиқатро муайян мекард. Дар соли 1998 астрономҳо мушоҳида кардани суперноваҳоро - ситораҳои таркандаро муайян карданд, ки суръати шитоб на кам, балки афзоиш меёбад. Банг, аммо ҳеҷ гуна бӯҳрон нест.

Кори Леметр, ки ҳоло исбот шудааст, кайҳост, ки ба фоидаи дигар астрономҳо, ки ӯ баробар ё бартарӣ дошт, аз мадди назар дур мондааст. Ин, аз ҷумла, таассуби зидди динӣ буд. Олимон худро бегуноҳ меҳисобанд, як пешниҳоди дигари ба таври васеъ эътиқоддошта, ки барои он норасоии далел вуҷуд дорад.

Падар Раймонд Ҷ. Де Соуза, "Қонуни Хаббл-Леметр". Почтаи миллӣ, (Канада) 3 ноябри соли 2018.

Бознашр бо иҷозати Почтаи миллӣ ва Fr. де Соуза.


Ҳоло зеркашӣ кунед!

Мо ёфтани PDF Ebooks-ро бидуни ҳеҷ гуна кофтуков ба шумо осон кардем. Ва тавассути дастрасӣ ба китобҳои электронии мо дар Интернет ё нигоҳ доштани он дар компютери худ, шумо ҷавобҳои мувофиқ бо дастури Hubble Law Lecture Tutorial доред. Барои оғоз кардани ҷустуҷӯи дастури лексияи Hubble Law, шумо ҳақ доред вебсайти моро пайдо кунед, ки дорои маҷмӯаи ҳамаҷонибаи дастурҳои номбаршуда мебошад.
Китобхонаи мо бузургтарин аз он аст, ки садҳо ҳазор маҳсулоти гуногунро дар бар мегирад.

Ниҳоят ман ин китоби электрониро ба даст меорам, ташаккур барои ҳамаи ин дастури лексияи Hubble Law, ки ман ҳоло дастрас карда метавонам!

Ман фикр намекардам, ки ин кор хоҳад кард, дӯсти беҳтарини ман ин вебсайтро ба ман нишон дод ва ин кор мекунад! Ман китоби электронии аз ҳама серталаботамро мегирам

wtf ин китобчаи олӣ барои ройгон ?!

Дӯстони ман он қадар девонаанд, ки намедонанд, ки ман чӣ гуна ҳамаи китобҳои электронии баландсифатро дорам, ки онҳо надоранд!

Гирифтани китобҳои электронии сифат хеле осон аст)

ин қадар сайтҳои қалбакӣ. ин аввалин касе аст, ки кор кардааст! Ташаккури зиёд

wtffff ман инро нафаҳмидам!

Танҳо клики худро пас тугмаи зеркаширо интихоб кунед ва пешниҳодро барои оғози зеркашии китоб ба анҷом расонед. Агар пурсише вуҷуд дошта бошад, он танҳо 5 дақиқа вақтро мегирад, ҳар пурсишеро, ки барои шумо мувофиқ аст, санҷед.


Эдвин Хаббл

Эдвин Пауэлл Хаббл (1889 - 1953)

Эдвин астрономи амрикоӣ буд, аз китобҳои бадеии илмӣ, ки дар кӯдакӣ мехонд, илҳом гирифтааст. Вай Донишгоҳи Оксфордро бо ихтисоси фалсафаи ҳуқуқ хатм намуда, пеш аз бозгашт ба донишгоҳ (ин дафъа Донишгоҳи Чикаго) барои омӯзиши астрономия. Дере нагузашта, вай аз ҷониби Расадхонаи Маунт-Вилсон дар Калифорния барои кӯмак дар сохтани телескопи нави онҳо ҷалб карда шуд. Аммо, пеш аз қабули кор, вай доктори илми астрономияро хатм кард, ба сафи артиши ИМА дохил шуд ва дар Ҷанги Якуми Ҷаҳон сафари хизматӣ анҷом дод.

Ҳангоми кор дар кӯҳи Уилсон, Эдвин телескопи расадхонаро истифода бурда исбот кард, ки галактикаҳои дигар берун аз роҳи Каҳкаш мавҷуданд. Барои ин, ӯ дараҷаҳои гуногуни равшаниро дар байни ситораҳои тағирёбандаи Сефейд муқоиса кард. Вай тавонист тахмин кунад, ки 'туманнокии' Андромеда аз Роҳи Каҳкаш тақрибан 900,000 сол дур буд ва аз ин рӯ он бояд галактикаи худ бошад. Галактикаи Андромеда номгузорӣ шуд, баъдтар он хеле дуртар ва тақрибан 2,48 миллион сол дуртар нишон дода шуд.

Дар аввали солҳои 20-ум Эдвин ба омӯзиши хатҳои спектралии галактикаҳо ва алахусус ҷойивазкунии спектралии онҳо шурӯъ кард. Дар якҷоягӣ бо астроном Милтон Ҳумасон кор карда, онҳо корҳои худро якҷоя дар соли 1929 нашр карданд. Дар асар чунин назария ба вуҷуд омад, ки тағирёбии сурх аз галактика (ки нишон медод, ки ҳамаи галактикаҳо аз якдигар дур мешаванд ва Коинот васеъ мешавад) бевосита ба он марбут аст. масофаи галактика аз Замин. Ба тариқи дигар, суръати рецессивии галактика бо дур шудани он аз Замин меафзояд. Ин муносибати оддӣ бо номи Қонуни Хаббл маълум шуд.


12.3: Қонуни Хаббл

Пас аз ду сол, дар соли 1929, Хаббл тасдиқ кард, ки Коинот васеъ шуда истодааст. Хаббл инчунин тавонист суръати тағирёбии як қатор ашёро аз тағирёбии спектралии мушоҳидакардааш хулоса барорад.

Қонуни Hubble & rsquos мегӯяд, ки суръати суръат ва реесессия ба масофа аз нозир мутаносиб аст. Дар шакли муодила, Қонуни Hubble & rsquos тавсиф мешавад:

v & ампеквалҳо Ҳ о г.

  • v суръати объект аст, дар км / с
  • г. масофа ба объект аст, дар мегапарсек, Mpc, ки дар он 1 Mpc & ampequals 1 миллион parsecs ва
  • Ҳ о , Параметри Ҳаббл ё Параметри Хаббл, таносуби байни г. ва v инчунин бо суръати тавсеа, дар (км / с) / Mpc ё оддӣ км / с / Mpc маъруф аст.

Воҳиди км / с / Mpc чӣ маъно дорад? Км / с суръат аст, км дар як сония. Аксарияти мо одат кардаем, ки дар як соат милро дар як соат ё ми / соат тезонем. Суръати км / с нисбат ба оне, ки мо ба 1 км / сония одат карда будем, тақрибан 2,237 ми / соат аст. Мегапарсек, Mpc, масофаи мушаххас аст, тақрибан 3,26 миллион соли рӯшноӣ, 30,86 ва маротиба 10 18 километр ё 1,92 ва маротиба 10 19 мил. Km / s / Mpc як воҳиди суръат дар масофа, суръат дар як мегапарсек ё тақрибан 3,26 миллион соли нур аст.

Муодилаи қонуни Hubble & rsquos метавонад барои ҳалли масоили объект ва rsquos аз нав танзим карда шавад:

v & ампеквалҳо Ҳ о г.

d & ampequals v / H о

Бо қонуни Hubble & rsquos, ки дар ин шакл ҷобаҷо шудааст, метавон масофаро ба як объектро ба монанди галактикаи дур ё квасар бо муайян кардани объект & rsquos суръати реессионалӣ аз объект & rsquos сурхии спектралӣ ва донистани параметри Хаббл муайян кард.

Бо фаҳмидани муносибати байни объект ва суръатбахшии суръат, суръатбахшии он ва масофа, кор ба муайян кардани арзиши параметри Хаббл табдил ёфт, H о . Параметри дуруст ё ҳадди аққал наздики Хаббл астрономҳо ва кайҳоншиносонро водор месозад, ки на танҳо масофаҳоро то ин галактикаҳо, балки синну соли худи Коиноти мушоҳидашавандаро муайян кунанд. Қонуни Hubble & rsquos нисбати галактикаҳо ва ашёе, ки хеле дур ҳастанд, татбиқ карда мешавад, ки зиёда аз 10 мегапарсек аз нозир аст.


Мундариҷа

Як даҳсола пеш аз он, ки Хаббл мушоҳидаҳои худро анҷом дод, як қатор физикҳо ва математикҳо бо истифода аз муодилаҳои соҳавии нисбии умумии Эйнштейн назарияи муттасили олами васеъшавандаро таъсис доданд. Истифодаи принсипҳои умумитарин ба табиати коинот ҳалли динамикӣ ба даст овард, ки бо мафҳуми дар он замон паҳншудаи олами статикӣ мухолифат мекард.

Мушоҳидаҳои Слифер Таҳрир

Дар соли 1912, Весто Слифер нахустин гардиши доплерии "тумани спиралиро" чен кард (истилоҳи кӯҳнашудаи галактикаҳои спиралӣ) ва ба зудӣ дарёфт, ки тақрибан ҳамаи чунин туманҳо аз Замин ақибнишинӣ мекунанд. Вай оқибатҳои космологии ин ҳақиқатро нафаҳмид ва дарвоқеъ, он замон ин туманнокӣ "олами ҷазира" дар берун аз роҳи Каҳкашони мо будан ё набудани он хеле баҳсбарангез буд. [19] [20]

Муодилаҳои FLRW Таҳрир

Дар соли 1922, Александр Фридман муодилаҳои Фридманашро аз муодилаҳои майдони Эйнштейн баровард ва нишон дод, ки олам метавонад бо суръате, ки бо муодилаҳо ҳисоб карда мешавад, васеъ шавад. [21] Параметре, ки Фридман истифода мебарад, имрӯз бо номи омили миқёс машҳур аст ва онро ҳамчун шакли тағирнашавандаи доимии мутаносибии қонуни Ҳаббл ҳисобидан мумкин аст. Ҷорҷ Леметр мустақилона чунин як ҳалли мушаххасро дар мақолаи соли 1927, ки дар боби зерин баррасӣ шудааст, ёфтааст. Муодилаҳои Фридман бо роҳи гузоштани метрӣ барои олами яксон ва изотропӣ ба муодилаҳои майдони Эйнштейн барои моеъ бо зичӣ ва фишори додашуда ба даст оварда мешаванд. Ин идея дар бораи васеъ кардани вақти фосилавӣ дар ниҳоят ба назарияҳои космологияи Биг Банг ва Статии Давлат оварда мерасонад.

Муодилаи Леметрро Edit

Дар соли 1927, ду сол пеш аз он ки Хаббл мақолаи худро нашр кард, коҳин ва астрономияи Белгия Жорж Леметр аввалин касе буд, ки таҳқиқотеро нашр кард, ки ҳоло қонуни Хаббл ном дорад. Тибқи гуфтаи астроном Канада Сидни ван ден Берг, "соли 1927 кашфи густариши олам аз ҷониби Леметр дар як маҷаллаи камтаъсир ба забони фаронсавӣ нашр шудааст. Дар тарҷумаи инглисии таъсирбахши соли 1931 муодилаи интиқодӣ тағир дода шуд бо рад кардани истинод ба он чизе, ки ҳоло бо номи доимии Ҳаббл маъруф аст. " [22] Ҳоло маълум аст, ки тағиротро дар коғази тарҷумашуда худи Леметр анҷом додааст. [10] [23]

Шакли олам Таҳрир

Пеш аз пайдоиши кайҳоншиносии муосир, дар бораи андоза ва шакли коинот гуфтугӯҳои зиёде буданд. Соли 1920 баҳси Шапли-Кертис байни Харлов Шапли ва Ҳебер Д.Кертис дар ин масъала сурат гирифт. Шапли дар бораи коиноти хурд ба андозаи галактикаи Роҳи Каҳкашон ва Кертис бошад, изҳор дошт, ки олам хеле калонтар аст. Масъала дар даҳсолаи оянда бо мушоҳидаҳои беҳтаршудаи Хаббл ҳал карда шуд.

Ситораҳои тағирёбандаи Сефеид дар беруни Таҳрири Роҳи Каҳкашон

Эдвин Хаббл аксари корҳои мушоҳидаи астрономии касбии худро дар Расадхонаи Маунт-Вилсон, ки дар он замон пурқудрати телескопи ҷаҳон буд, анҷом додааст. Мушоҳидаҳои ӯ дар бораи ситораҳои тағирёбандаи Cepheid дар "туманиҳои спиралӣ" ба ӯ имкон доданд, ки масофаро то ин ашё ҳисоб кунад. Тааҷубовар аст, ки ин ашё дар масофае кашф карда шуда буданд, ки онҳоро берун аз роҳи Каҳкашон ҷойгир мекарданд. Онҳо даъват карданро идома доданд туманнокӣ, ва он танҳо тадриҷан ин истилоҳ буд галактикаҳо онро иваз кард.

Омезиши сурхфазмҳо бо ченкунии масофа Таҳрир

Параметрҳое, ки дар қонуни Хаббл пайдо мешаванд, суръат ва масофа мустақиман чен карда намешаванд. Дар асл, мо метавонем як дурахши фавқулоддаеро муайян кунем, ки дар бораи масофаи он ва тағирёбии сурх маълумот медиҳад з = ∆λ/λ спектри радиатсионии он. Хаббл равшанӣ ва параметрро бо ҳам вобастагӣ дод з.

Андозаҳои масофаи галактикаро бо Весто Слифер ва Милтон Ҳумасон оид ба сурхҳои сурх, ки бо галактикаҳо алоқаманданд, омезиш дода, Ҳаббл як таносуби ноҳамворро дар байни сурхрезии ҷисм ва масофаи он кашф кард. Гарчанде ки парокандагии назаррас мавҷуд буд (акнун маълум аст, ки онро суръати махсус ба вуҷуд меорад - 'ҷараёни Хаббл' барои ишора ба минтақаи фазо ба қадри кофӣ истифода мешавад, ки суръати таназзул нисбат ба суръати хоси маҳаллӣ зиёдтар аст), Хаббл тавонист нақшакашӣ кунад хати тамоюл аз 46 галактикаи омӯхташуда ва арзиши доимии Хабблро дар ҳаҷми 500 км / с / Мп ба даст меорад (ба сабаби хатогиҳо дар калибровкаҳои масофаи ӯ нисбат ба арзиши ҳозира қабулшуда барои тафсилот ба нардбони масофаи кайҳонӣ нигаред).

Дар замони кашф ва таҳияи қонуни Хаббл, тавзеҳ додани падидаи суръатфизо ҳамчун тағирёбии доплер дар заминаи нисбии махсус қобили қабул буд ва формулаи Доплерро барои ҳамбастагии сурхдор з бо суръат. Имрӯз, дар заминаи нисбияти умумӣ, суръати байни ҷисмҳои дур аз интихоби координатҳои истифодашуда вобаста аст ва аз ин рӯ, сурхрезаро баробар ба як басти доплерӣ ё тағири космологӣ (ё ҷозиба) аз ҳисоби васеъ шудани фазо тавсиф кардан мумкин аст ё баъзе омезиши ин ду. [28]

Диаграммаи Хаббл Таҳрир

Қонуни Хабблро дар "Диаграммаи Хаббл" ба осонӣ тасвир кардан мумкин аст, ки дар он суръати объект (тақрибан бо суръатбахшии сурх мутаносиб аст) нисбат ба масофаи он аз нозир нақшбандӣ шудааст. [29] Хатти рости нишебии мусбат дар ин диаграмма тасвири визуалии қонуни Хаббл мебошад.

Таҳрири доимии космологӣ

Пас аз интишори кашфи Хаббл, Алберт Эйнштейн кори худро дар бораи доимии космологӣ, ки барои тағир додани муодилаҳои нисбии умумии худ таҳия карда буд, тарк кард, то ҳалли статикӣ ба даст орад, ки ба фикри ӯ ҳолати дурусти олам буд. Муодилаҳои Эйнштейн дар оддитарин шакли шаклҳои худ як коиноти васеъшаванда ё коҳишёбандаро ба вуҷуд оварданд, бинобар ин доимии космологии Эйнштейн ба таври сунъӣ барои муқобила бо васеъшавӣ ё коҳишёбӣ ба даст овардани олами мукаммали статикӣ ва ҳамвор сохта шудааст. [30] Пас аз кашфи Хаббл, ки воқеан коинот васеъ шуда истодааст, Эйнштейн фарзияи нодурусти худро дар бораи статикӣ будани коинот "хатои азим" -и худ номид. [30] Худи нисбии умумӣ метавонист тавсеаи оламро пешгӯӣ кунад, ки онро (тавассути мушоҳидаҳо, ба монанди хам шудани нур бо массаҳои калон, ё пресессияи мадори Меркурий), ба тариқи таҷрибавӣ мушоҳида кардан ва бо ҳисобҳои назариявии ӯ муқоиса кардан мумкин аст бо истифода аз ҳалли мушаххаси муодилаҳои дар ибтидо таҳиякардааш.

Дар соли 1931, Эйнштейн ба Расадхонаи Маунт-Вилсон сафар кард ва ба Ҳаббл барои фароҳам овардани заминаи мушоҳидавии космологияи муосир ташаккур гуфт. [31]

Доимии космологӣ дар даҳсолаҳои охир ҳамчун гипотеза барои энергияи торик диққати худро ба даст овард. [32]

Кашфи муносибати хаттии суръат ва масофа ва муносибати тахминии хаттии байни суръат ва суръатфизо дар якҷоягӣ ифодаи мустақими математикии қонуни Ҳабблро медиҳад:

  • v < displaystyle v> - суръати реессессионӣ, ки маъмулан бо км / с ифода мешавад.
  • Ҳ0 доимии Хаббл аст ва ба арзиши H < displaystyle H> мувофиқат мекунад (аксар вақт номида мешавад Параметри Хаббл ки ин қиматест, ки ба вақт вобаста аст ва онро дар асоси омили миқёс ифода кардан мумкин аст) дар муодилаҳои Фридман, ки дар вақти мушоҳида, ки бо зернавис нишон дода шудааст, гирифта шудааст. 0. Ин қимат дар саросари олам барои як вақти муайянкардашуда яксон аст.
  • D < displaystyle D> ин масофаи мувофиқ аст (ки метавонад бо гузашти вақт, ба фарқ аз масофаи comoving, ки доимӣ аст) аз галактика то нозир, ки бо мегапарсекҳо (Mpc) чен карда мешавад, дар 3 фазо, ки вақти додашудаи кайҳоншиносӣ муайян кардааст . (Суръати таназзул одилона аст v = dD / dt).

Қонуни Хаббл муносибати бунёдии байни суръат ва масофа ҳисобида мешавад. Аммо, таносуби байни суръат ва суръатфизо аз модели космологии қабулшуда вобастагӣ дорад ва ба истиснои гардишҳои хурд муқаррар карда нашудааст.

Барои масофа Д. калонтар аз радиуси сфераи Хаббл рHS , ҷисмҳо нисбат ба суръати рӯшноӣ зудтар ақибнишинӣ мекунанд (Бинед Истифодаи масофаи мувофиқ барои муҳокимаи аҳамияти ин):

Азбаски "собит" -и Хаббл доимӣ аст, на дар вақт, на радиус, балки дар фазои гуногуни вақт метавонад кам ё кам шавад. Сабти '0' арзиши доимии Ҳабблро имрӯз нишон медиҳад. [25] Далелҳои ҳозира нишон медиҳанд, ки густариши олам суръат мегирад (дидан Суръатбахшии коинот), маънои онро дорад, ки барои ҳар як галактикаи додашуда суръати таназзули dD / dt бо мурури замон меафзояд, зеро галактика ба масофаҳои калонтар ва калонтар ҳаракат мекунад, аммо параметри Хаббл бо гузашти вақт кам шудан мегирад, яъне агар мо ба баъзеҳо нигоҳ кунед собит масофаи D ва тамошо кардани як қатор галактикаҳои гуногун аз он масофа мегузарад, баъдтар галактикаҳо ин масофаро бо суръати хурдтар нисбат ба галетаҳои пешина мегузаранд. [34]

Суръати Redshift ва суръати реессессионӣ Edit

Суръати сурхро бо муайян кардани дарозии мавҷи гузариши маълум, ба монанди хати гидроген α барои квазарҳои дур ва дарёфти гузариши касрӣ нисбат ба истиноди статсионарӣ чен кардан мумкин аст. Ҳамин тариқ, тағирёбии сурх миқдорест барои мушоҳидаи таҷрибавӣ. Муносибати суръат бо суръат ба суръатҳои реессессионӣ масъалаи дигар аст. Барои муҳокимаи васеъ ба Харрисон нигаред. [35]

Суръати Redshift Edit

Суръати гузариш з аксар вақт ҳамчун а тасвир карда мешавад суръати сурх, ки ин суръате, ки суръатбахшии ҳамон сурхро ба вуҷуд меорад агар онро таъсири эффектии допплерӣ ба вуҷуд овард (аммо ин чунин нест, зеро ин тағирот қисман аз ҳисоби васеъшавии космологии фазо ба вуҷуд омадааст ва азбаски суръати ҷалбшуда барои истифода аз формулаи ғайрирелативистӣ барои бастани доплерҳо хеле калон аст ). Ин суръати сурхравӣ метавонад ба осонӣ аз суръати рӯшноӣ зиёдтар бошад. [36] Ба ибораи дигар, барои муайян кардани суръати суръат vrs, муносибат:

истифода бурда мешавад. [37] [38] Яъне, вуҷуд дорад фарқи куллӣ нест байни суръати сурх ва сурхи сурх: онҳо қатъиян мутаносибанд ва бо ягон далелҳои назариявӣ иртибот надоранд. Ангезаи паси истилоҳоти "сурхравии сурх" дар он аст, ки суръати сурх бо суръат аз соддагардонии пасти суръат бо формулаи ба ном Физо-Доплер мувофиқат мекунад. [39]

Ин ҷо, λо, λд мутаносибан дарозии мавҷҳои мушоҳидашуда ва хориҷшуда мебошанд. "Суръати сурх" vrs аст, на он қадар содда бо суръати воқеӣ дар суръати калонтар алоқаманд аст, аммо ин истилоҳот боиси ошуфтагӣ мешавад, агар онро ҳамчун суръати воқеӣ шарҳ диҳанд. Сипас, алоқаи байни суръат ё суръатфизо бо суръат ва суръатро баррасӣ мекунем. Ин баҳс бар асоси Сарторӣ сурат мегирад. [40]

Таҳрири суръат

Фарз мекунем R (t) номида мешавад омили миқёс аз олам ва афзоиш меёбад, зеро коинот ба тарзе васеъ мешавад, ки ба модели космологии интихобшуда вобаста аст. Маънои он дар он аст, ки ҳама масофаҳои мувофиқро чен кардаанд D (t) байни нуқтаҳои ҳамҷоя мутаносибан ба афзоиш меёбад Р.. (Нуқтаҳои ҳамҷоя ҳаракат намекунанд нисбат ба ҳамдигар, ба истиснои натиҷаи васеъшавии фазо.) Ба ибораи дигар:

дар куҷо т0 вақти истинод аст. Агар дар як вақт аз галактика нур бароварда шавад тд ва аз ҷониби мо дар т0, он ба туфайли васеъ шудани фазо сурх иваз карда мешавад ва ин тағироти сурх з оддӣ аст:

Фарз мекунем, ки галактика дар масофа аст Д., ва ин масофа бо мурури замон бо суръат тағир меёбад г.тД.. Мо ин сатҳи таназзулро "суръати таназзул" меномем vр:

Ҳоло мо доими Ҳабблро ҳамчун муайян мекунем

ва қонуни Хабблро кашф кунед:

Аз ин нуқтаи назар, қонуни Хаббл муносибати бунёдӣ дар байни (i) суръати рецессионалӣ мебошад, ки дар натиҷаи васеъшавии фазо ба амал омадааст ва (ii) масофа ба объект алоқаи байни сурх ва масофа асоест, ки барои пайваст кардани қонуни Хаббл бо мушоҳидаҳо истифода мешавад. Ин қонун метавонад ба тағирёбии сурх алоқаманд бошад з тақрибан тавассути тавсеаи силсилаи Тейлор:

Агар масофа чандон калон набошад, ҳамаи мушкилоти дигари модел ислоҳи хурд мешаванд ва фосилаи вақт фақат масофаест, ки ба суръати рӯшноӣ тақсим карда мешавад:

Мувофиқи ин равиш, муносибат cz = vр як тахмин аст, ки дар суръатбахшии пасти сурх эътибор дорад ва ба ҷои он дар муносибат бо суръатҳои калон, ки ба модел вобастаанд, иваз карда мешавад. Ба ҷадвали суръат-суръат нигаред.

Мушоҳидаи параметрҳо Таҳрир

Ба таври қатъӣ, на v на Д. дар формула бевосита мушоҳида карда мешаванд, зеро онҳо хосиятҳо мебошанд ҳозир дар бораи галактика, дар ҳоле ки мушоҳидаҳои мо ба галактикаи гузашта ишора мекунанд, дар ҳоле, ки нуре, ки ҳоло мебинем, онро тарк кардааст.

Барои галактикаҳои нисбатан наздик (сурхрезӣ з хеле камтар аз ягонагӣ), v ва Д. хеле тағир нахоҳад ёфт ва v метавон бо истифода аз формулаи v = z c < displaystyle v = zc> дар куҷо арзёбӣ кард в суръати рӯшноӣ аст. Ин муносибати таҷрибавии аз ҷониби Хаббл пайдошударо медиҳад.

Барои галактикаҳои дур, vД.) аз ҳисоб карда намешавад з бе муайян кардани модели муфассал барои чӣ гуна Ҳ бо мурури замон тағир меёбад. Гузариши сурх ҳатто бо суръати таназзули вақти рӯшноӣ алоқаманд нест, аммо тафсири оддӣ дорад: (1 + z) омилест, ки коинот ҳангоми тавсеаи фотон ба сӯи нозир васеъ шудани он аст

Суръати тавсеа ва суръати нисбӣ Таҳрир

Ҳангоми истифодаи қонуни Хаббл барои муайян кардани масофа, танҳо суръате, ки вобаста ба васеъшавии олам аст, истифода бурда мешавад. Азбаски галактикаҳои мутақобилаи ҷозиба ба ҳамдигар, новобаста аз васеъшавии олам, мустақилона ҳаракат мекунанд, [42] ин суръатҳои нисбӣ, ки онҳоро суратҳои хос меноманд, бояд дар татбиқи қонуни Хаббл ба назар гирифта шаванд.

Таъсири Ангушти Худо яке аз натиҷаҳои ин падида мебошад. Дар системаҳое, ки аз ҷиҳати ҷозиба алоқаманданд, ба монанди галактикаҳо ё системаи сайёравии мо, тавсеаи фазо нисбат ба қувваи ҷозибаи ҷозиба таъсири хеле заифтар аст.

Вобастагии вақт ба параметрҳои Hubble Edit

Дар бораи муайян кардани параметри сустнамоии беандоза

Аз ин дида мешавад, ки параметри Хаббл бо мурури замон коҳиш меёбад, агар q & lt - 1 < displaystyle q & lt-1> охирин танҳо дар сурате рух дода метавонад, ки дар олам энергияи фантомӣ мавҷуд бошад, ки онро аз ҷиҳати назариявӣ то ҳадде ғайриимкон ҳисоб кунанд.

Қонуни идеалии Ҳаббл Таҳрир

The mathematical derivation of an idealized Hubble's law for a uniformly expanding universe is a fairly elementary theorem of geometry in 3-dimensional Cartesian/Newtonian coordinate space, which, considered as a metric space, is entirely homogeneous and isotropic (properties do not vary with location or direction). Simply stated the theorem is this:

Any two points which are moving away from the origin, each along straight lines and with speed proportional to distance from the origin, will be moving away from each other with a speed proportional to their distance apart.

In fact this applies to non-Cartesian spaces as long as they are locally homogeneous and isotropic, specifically to the negatively and positively curved spaces frequently considered as cosmological models (see shape of the universe).

An observation stemming from this theorem is that seeing objects recede from us on Earth is not an indication that Earth is near to a center from which the expansion is occurring, but rather that every observer in an expanding universe will see objects receding from them.

Ultimate fate and age of the universe Edit

The value of the Hubble parameter changes over time, either increasing or decreasing depending on the value of the so-called deceleration parameter q , which is defined by

In a universe with a deceleration parameter equal to zero, it follows that Ҳ = 1/т, where т is the time since the Big Bang. A non-zero, time-dependent value of q simply requires integration of the Friedmann equations backwards from the present time to the time when the comoving horizon size was zero.

It was long thought that q was positive, indicating that the expansion is slowing down due to gravitational attraction. This would imply an age of the universe less than 1/Ҳ (which is about 14 billion years). For instance, a value for q of 1/2 (once favoured by most theorists) would give the age of the universe as 2/(3Ҳ). The discovery in 1998 that q is apparently negative means that the universe could actually be older than 1/Ҳ. However, estimates of the age of the universe are very close to 1/Ҳ.

Olbers' paradox Edit

The expansion of space summarized by the Big Bang interpretation of Hubble's law is relevant to the old conundrum known as Olbers' paradox: If the universe were infinite in size, static, and filled with a uniform distribution of stars, then every line of sight in the sky would end on a star, and the sky would be as bright as the surface of a star. However, the night sky is largely dark. [43] [44]

Since the 17th century, astronomers and other thinkers have proposed many possible ways to resolve this paradox, but the currently accepted resolution depends in part on the Big Bang theory, and in part on the Hubble expansion: In a universe that exists for a finite amount of time, only the light of a finite number of stars has had enough time to reach us, and the paradox is resolved. Additionally, in an expanding universe, distant objects recede from us, which causes the light emanated from them to be redshifted and diminished in brightness by the time we see it. [43] [44]

Dimensionless Hubble constant Edit

Instead of working with Hubble's constant, a common practice is to introduce the dimensionless Hubble constant, usually denoted by h, and to write Hubble's constant Ҳ0 as h × 100 km s −1 Mpc −1 , all the relative uncertainty of the true value of Ҳ0 being then relegated to h. [45] The dimensionless Hubble constant is often used when giving distances that are calculated from redshift з using the formula dв / Ҳ0 × з . Аз Ҳ0 is not precisely known, the distance is expressed as:

In other words, one calculates 2998×z and one gives the units as Mpc h − 1 >h^<-1>> or h − 1 Mpc . < ext< Mpc>>.>

Occasionally a reference value other than 100 may be chosen, in which case a subscript is presented after h to avoid confusion e.g. h70 denotes H 0 = 70 h 70 =70,h_<70>> km s −1 Mpc −1 , which implies h 70 = h / 0.7 =h/0.7> .

This should not be confused with the dimensionless value of Hubble's constant, usually expressed in terms of Planck units, obtained by multiplying Ҳ0 by 1.75 × 10 −63 (from definitions of parsec and тP), for example for Ҳ0=70, a Planck unit version of 1.2 × 10 −61 is obtained.

The value of the Hubble constant is estimated by measuring the redshift of distant galaxies and then determining the distances to them by some other method than Hubble's law. This approach forms part of the cosmic distance ladder for measuring distances to extragalactic objects. Uncertainties in the physical assumptions used to determine these distances have caused varying estimates of the Hubble constant. [2]

The observations of astronomer Walter Baade led him to define distinct "populations" for stars (Population I and Population II). The same observations led him to discover that there are two types of Cepheid variable stars. Using this discovery he recalculated the size of the known universe, doubling the previous calculation made by Hubble in 1929. [47] [48] [49] He announced this finding to considerable astonishment at the 1952 meeting of the International Astronomical Union in Rome.

In October 2018, scientists presented a new third way (two earlier methods, one based on redshifts and another on the cosmic distance ladder, gave results that do not agree), using information from gravitational wave events (especially those involving the merger of neutron stars, like GW170817), of determining the Hubble constant. [50] [51]

In July 2019, astronomers reported that a new method to determine the Hubble constant, and resolve the discrepancy of earlier methods, has been proposed based on the mergers of pairs of neutron stars, following the detection of the neutron star merger of GW170817, an event known as a dark siren. [52] [53] Their measurement of the Hubble constant is 73.3 +5.3
−5.0 (km/s)/Mpc. [54]

Also in July 2019, astronomers reported another new method, using data from the Hubble Space Telescope and based on distances to red giant stars calculated using the tip of the red-giant branch (TRGB) distance indicator. Their measurement of the Hubble constant is 69.8 +1.9
−1.9 (km/s)/Mpc. [55] [56] [57]

Earlier measurement and discussion approaches Edit

For most of the second half of the 20th century, the value of H 0 > was estimated to be between 50 and 90 (km/s)/Mpc .

The value of the Hubble constant was the topic of a long and rather bitter controversy between Gérard de Vaucouleurs, who claimed the value was around 100, and Allan Sandage, who claimed the value was near 50. [58] In 1996, a debate moderated by John Bahcall between Sidney van den Bergh and Gustav Tammann was held in similar fashion to the earlier Shapley–Curtis debate over these two competing values.

This previously wide variance in estimates was partially resolved with the introduction of the ΛCDM model of the universe in the late 1990s. With the ΛCDM model observations of high-redshift clusters at X-ray and microwave wavelengths using the Sunyaev–Zel'dovich effect, measurements of anisotropies in the cosmic microwave background radiation, and optical surveys all gave a value of around 70 for the constant. [ истинод лозим аст ]

More recent measurements from the Planck mission published in 2018 indicate a lower value of 67.66 ± 0.42 , although, even more recently, in March 2019, a higher value of 74.03 ± 1.42 has been determined using an improved procedure involving the Hubble Space Telescope. [59] The two measurements disagree at the 4.4σ level, beyond a plausible level of chance. [60] The resolution to this disagreement is an ongoing area of research. [61]

See table of measurements below for many recent and older measurements.

Acceleration of the expansion Edit

A value for q measured from standard candle observations of Type Ia supernovae, which was determined in 1998 to be negative, surprised many astronomers with the implication that the expansion of the universe is currently "accelerating" [62] (although the Hubble factor is still decreasing with time, as mentioned above in the Interpretation section see the articles on dark energy and the ΛCDM model).

Matter-dominated universe (with a cosmological constant) Edit

Matter- and dark energy-dominated universe Edit

If the universe is both matter-dominated and dark energy-dominated, then the above equation for the Hubble parameter will also be a function of the equation of state of dark energy. So now:

If w is constant, then

If dark energy does not have a constant equation-of-state w, then

Other ingredients have been formulated recently. [64] [65] [66]

Hubble time Edit

This is slightly different from the age of the universe which is approximately 13.8 billion years. The Hubble time is the age it would have had if the expansion had been linear, and it is different from the real age of the universe because the expansion is not linear they are related by a dimensionless factor which depends on the mass-energy content of the universe, which is around 0.96 in the standard ΛCDM model.

We currently appear to be approaching a period where the expansion of the universe is exponential due to the increasing dominance of vacuum energy. In this regime, the Hubble parameter is constant, and the universe grows by a factor д each Hubble time:

Likewise, the generally accepted value of 2.27 Es −1 means that (at the current rate) the universe would grow by a factor of e 2.27 > in one exasecond.

Over long periods of time, the dynamics are complicated by general relativity, dark energy, inflation, etc., as explained above.

Hubble length Edit

Hubble volume Edit

Multiple methods have been used to determine the Hubble constant. "Late universe" measurements using calibrated distance ladder techniques have converged on a value of approximately 73 km/s/Mpc . Since 2000, "early universe" techniques based on measurements of the cosmic microwave background have become available, and these agree on a value near 67.7 km/s/Mpc . (This is accounting for the change in the expansion rate since the early universe, so is comparable to the first number.) As techniques have improved, the estimated measurement uncertainties have shrunk, but the range of measured values has not, to the point that the disagreement is now statistically significant. This discrepancy is called the Hubble tension. [68] [69] [70]

As of 2020 [update] , the cause of the discrepancy is not understood. In April 2019, astronomers reported further substantial discrepancies across different measurement methods in Hubble constant values, possibly suggesting the existence of a new realm of physics not currently well understood. [60] [71] [72] [73] [74] By November 2019, this tension had grown so far that some physicists like Joseph Silk had come to refer to it as a "possible crisis for cosmology", as the observed properties of the universe appear to be mutually inconsistent. [75] In February 2020, the Megamaser Cosmology Project published independent results that confirmed the distance ladder results and differed from the early-universe results at a statistical significance level of 95%. [76] In July 2020, measurements of the cosmic background radiation by the Atacama Cosmology Telescope predict that the Universe should be expanding more slowly than is currently observed. [77]


Hubble’s Law

We need to be fair here: Edwin Hubble‘s discoveries were indipendently found by Georges Lemaître too. So the law should be called Hubble-Lemaître law. But still, in the scientific community, everybody recalls Hubble’s name only. That is why we wanted to put a feature image above that portraits both scientists. We ask forgiveness to Lemaître, but we shall follow the universal terminology.

Hubble’s law gave the birth to modern cosmology because it has found evidence of a striking fact about our observable universe: the universe is expanding.

This lecture will illustrate the path to the discovery of such an outstanding fact and will also give the mathematical rule of such discovery.

We have learnt from the Nature of Light lecture that light is an EM radiation, and we can obtain the spectrum of all EM radiations, practically the “fingerprint” of the examined EM radiation. So, as all the astronomers do, Edwing Hubble had a natural inclination to attach a spectrograph to his telescope for any observations. To his great astonishment, he found out that several nebulae appeared to be completely different objects, much farther than expected. They were entire galaxies, not nebulae, distant islands of stars, most of them presenting an overwhelming feature: a red shift of their spectra. In other words, given a single element in the spectrum, its absortion lines were shifted towards the longer wavelenghts. According to the Doppler Effect this could only mean that the objects observed were all moving away from the Earth.

By observing the apparent brightness and pulsation periods of Cepheid variables in several galaxies, he calculated the distance of those objects realizing that these objects were much farther away than expected, outside our own galaxy itself.

We will talk about Cepheid variables, but for now let’s say that those variable stars can be used as standard candles and by calculating their pulsating period and directly relate it to their luminosity, we obtain their distance.

Several galaxies were observed in the same fashion, and Hubble (and Lemaître, to be fair) obtained a direct relation between distance and Doppler Shift (in this case, a red shift). We have learnt this in the lecture about the Doppler effect:

So he managed to calculate the velocity at which the objects were moving away. Putting all things together, he issued this chart in 1929:

You can see that there is a direct relation between the recession velocity of a galaxy and its distance from the Earth. This relation Ho has been calculated as: 71 km/s/Mpc:

It is obviously noted from the chart above that this direct relation (Ho) is not really precise: the positions of the galaxies in the chart are almost consistent to a straight diagonal line, but there are few difficulties: the exact determination of their distance. As the observations become more precise, the Hubble constant Ho has been more and more refined, and the charts related to it appeared more and more precise:

However, observations of Hubble Space Telescope to Cepheid variables and galaxies as far away as 30 Mpc (100 million ly) have lead the value of Ho to 73/km/s/Mpc. So, because the value of Ho is still somewhat uncertain, astronomers often prefer to express the distance of remote galaxies in terms of red shift z (which can be measured very accurately), thus creating a Hubble law chart like this:

Where the value of z is on the x-axis against the value of Δm on the y-axis.

The cosmological implications of such a discovery is that, at very large scales, the universe is expanding, inflating. That concept has lead scientists to the idea of an inflationary universe which started its expansion immediately after the Big Bang. This was a revolution that lead Einstein himself to abandon the idea of a cosmological constant, a factor in the equation to preserve a stationary idea of the universe.

Not all the galaxies show a red shift, though. There are many of them, in our Local Group, that show a blue shift (approaching). Cosmically speaking, these galaxies are part of a neighbourhood of galaxies (including M31 Andromeda Galaxy) who are moving towards us due to gravitational effects.

But what does an expanding universe exactly mean?

Well, there is no exact explanation for that, because we enter the realm of out-of-ordinary experience for us human beings. For a start, the universe is NOT expanding inside a container, because there is no container in the first place. Therefore, it is already quite difficult for our limited minds to understand in depth the concept of an expanding universe. However, we can describe the general characteristics of such an expansion. How? With a raisin bread inflating from the action of yeast!

It is important to point out that each of the raisin moves away from each other, but there is really no center of inflation: If we were onboard another raisin we would see all the other raisin moving away from us. Likewise, our Milky Way is not at the center of the universe, but every single galaxy is moving away from the other, except the ones who are moving towards another due to gravitational effects (Andromeda Galaxy towards the Milky Way).

How much the remote objects move away one another? We saw that it does depend on their distance. For example, quasar 3C273 in Virgo constellation, moves at 51,000 km/s away from us, as we see in this example. And the more it moves away, the more recession speed it will have.

Such a speed it is quite remarkable, but if we look back at the origins of our universe, something really astonishing comes up: the initial expansion of the universe, at the very early stages after the Big Bang, was faster than the speed of light itself!

Of course you know that nothing can be faster than the speed of light в. But this is true INSIDE our universe, in other words, inside the container of all the laws of physics that we know. However, the container itself expanded faster than c and this does not break any known law of physics.

As a matter of fact, there are objects that are so distant that their recession speeds go beyond the speed of light, but this cannot be assessed by the Doppler effect. We will talk about this when we will cover the concept of Cosmological Shift.


Мундариҷа

He was born in La Crosse, Wisconsin to D. D. MacMillan, who was in the lumber business, and Mary Jane McCrea. His brother, John H. MacMillan, headed the Cargill Corporation from 1909 to 1936. MacMillan graduated from La Crosse High School in 1888. In 1889 he attended Lake Forest College, then entered the University of Virginia. Later in 1898 he earned an A.B. degree from Fort Worth University, which was then a Methodist university in Texas. He performed his graduate work at the University of Chicago, earning a master's degree in 1906 and a PhD in 1908. In 1907, prior to completing his PhD, he joined the staff of the University of Chicago as a research assistant in geology. In 1908 he became an associate in mathematics, then in 1909 he began instruction in astronomy at the same institution. His career as a professor began in 1912 when he became an assistant professor. In 1917 the U.S. declared war on Germany, and Dr. MacMillan served as a major in the U.S. army's ordnance department during World War I. Following the war he became associate professor in 1919, then full professor in 1924. MacMillan retired in 1936. [1] [3] [4]

In a 1958 paper about MacMillan's work on cosmology, Richard Schlegel introduced MacMillan as "best known to physicists for his three-volume Classical Mechanics" that remained in print for decades after MacMillan's 1936 retirement. [1] MacMillan published extensively on the mathematics of the orbits of planets and stars. In the 1920s, MacMillan developed a cosmology that presumed an unchanging, steady-state model of the universe. This was uncontroversial at the time, and indeed in 1918 Albert Einstein had also sought to adapt his relativity theories to the model using a cosmological constant. [5] MacMillan accepted that the radiance of stars came from then unknown processes that converted their mass into radiant energy. This perspective suggested that individual stars and the universe itself would ultimately go dark, which was called the "heat death" of the universe. MacMillan avoided the conclusion about the universe through a mechanism later known as the "tired-light hypothesis". He speculated that the light emitted by stars might re-create matter in its travels through space. [2]

MacMillan's work on cosmology lost influence in the 1930s after Hubble's Law became accepted. Edwin Hubble's 1929 publication, and earlier work by Georges Lemaître, reported on observations of entire galaxies far from the earth and its galaxy. The further away a galaxy is, the faster it is apparently moving away from the earth. Hubble's Law strongly suggested that universe is expanding. In 1948, a new version of a steady-state cosmology was proposed by Bondi, Gold, and Hoyle that was consistent with the measurements on distant galaxies. While the authors were apparently not aware of MacMillan's earlier work, there were substantial similarities. [1] [2] With the observation of the cosmic microwave background (CMB) in 1965, steady-state models of the universe have been rejected by most astronomers and physicists. The CMB is a prediction of the Big Bang model of an expanding universe.

MacMillan also had a distaste for Einstein's relativity theories. In a published debate in 1927, Macmillan invoked "postulates of normal intuition" to argue against them. He objected to the theories' inconsistency with an absolute scale of time. Einstein's theories predict that an observer will see that rapidly moving clocks tick more slowly than the observer's own clock. Later experiments amply confirmed this "time dilation" prediction of relativity theory. [6]

In an Associated Press report Dr. MacMillan speculated on the nature of interstellar civilizations, believing that they would be vastly more advanced than our own. "Out in the heavens, perhaps, are civilizations as far above ours as we are above the single cell, since they are so much older than ours." [ истинод лозим аст ]


Hubble law

In 1929 Edwin Hubble published his landmark discovery that distant spiral "nebulae" are receding from us at speeds proportional to their distances, implying that the Universe is expanding at a constant rate.

The linear relationship between the distance of a galaxy (D) and its cosmological recessional velocity (V) V = HxD, where H is Hubble's constant.

Hubble law - the principle that a distant galaxy's recessional velocity is proportional to its distance from Earth .

Now let's return to the discussion of the astronomer Hubble. Hubble, you will recall, determined the distance to the Andromeda galaxy by finding a Cepheid variable star there. This settled the question as to whether or not the spiral nebula were galaxies.

Binney, J. and Tremaine, S. Galactic Dynamics. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1987.

- (n.)
The linear relation between the velocity of recession of a distant object and its distance from us, v = H0d.
human genome project - (n.) .

27.1 Quasars, 29.1 The Age of the Universe
Hubble Space Telescope6.2 Telescopes Today, 6.5 Observations outside Earth's Atmosphere, 6.5 Observations outside Earth's Atmosphere, 27.1 Quasars, 27.2 Supermassive Black Holes: What Quasars Really Are
Hubble time29.1 The Age of the Universe .

Law proposed by Edwin hubble in his landmark paper of 1929 claiming a linear relation between the distance of galaxies from us and their velocity of recession, deduced from the redshift in their spectra. The law can be stated as:
v = H0d .

with time variable Hubble parameter is satisfied exactly at all times by the metric radial distance D(t) which is the spatial separation at the common time t, so
"velocity" = dD/dt = H(t)D(t).

such an important discovery?
What does the value of the Hubble Constant tell us?
What methods do astronomers use to determine the mass of galaxies, and what are the limitations of those methods?
What is the significance of the Mass-to-Luminosity ratio?

This relationship is known as the

and the constant of proportionality H is the Hubble Constant. (See Figure 1.)
Figure 1
The Hubble Relationship and Law (Hubble 1929).

Bulk motions of distant galaxies deviating from the Hubble flow. дидан

HUBBLE CONSTANT: The constant of proportionality (designated H) between recession velocity and distance in the

. It is a constant of proportionality but not a constant in time, because it can change over the history of the universe.

Hubble constant The proportionality constant relating velocity and distance in the

the value, now around 75 km/s/Mpc, changes with time as the Universe expands. Hubble time Numerically the inverse of the Hubble constant it represents, in order of magnitude, the age of the universe.

According to this law, known as the

, the greater the distance of a galaxy, the faster it recedes. Derived from theoretical considerations and confirmed by observations, the velocity-distance law has made secure the concept of an expanding universe.

(with our adopted value of the Hubble constant H0 = 65 km/s/Mpc), we obtain distances of 660 Mpc for 3C 273 and 1340 Mpc for 3C 48. (More Precisely 25-1 discusses in more detail how these distances are determined and what they mean).

Hubble constant - the proportionality constant that arises from the

, the relationship between a galaxy's expansion velocity and the distance to that galaxy. An accurate value of the Hubble constant is required to know the critical density of the universe, as well as the age of the universe.

It should be noted that, on very large scales, Einstein's theory predicts departures from a strictly linear

. The amount of departure, and the type, depends on the value of the total mass of the universe. In this way a plot of recession velocity (or redshift) vs.

Not only does this background radiation demonstrate that such a big bang occurred, the speed of the galaxies increase with increasing distance from us (also called the

). With the age of the Universe at 13.7 billion years, we now have one variable solved when we run computer simulations of our Universe.

The premise of the method lies in the "

" which states that due to the general expansion of the universe, the velocity at which a galaxy is receding is proportional to the distance of that galaxy from us. Galaxies having the same redshift are thought to reside at the same distance from earth.

This motion can cause confusion when looking at a solar or galactic spectrum, because the expected redshift based on the simple

To do this, they must be moving very fast. This is exactly what the

shows! Furthermore, aliens living in other galaxies observed the exact same pattern from their galaxies. No matter where you stand, the rest of the Universe appears to be moving smoothly away from your position.

Q: Will the recommendation to rename the

to the Hubble-Lemaître law lead to other renamings?

In 1929, American astronomer Edwin Hubble matched up redshifts with distance estimates to the galaxies and uncovered something remarkable: the farther away a galaxy, the faster it's receding. This relation, the

, was renamed in 2018 by the International Astronomical Union to the Hubble-Lemaître law.


Видеоро тамошо кунед: ЧАРО НУРИДДИН РИЗОИ МЕХАНДА (Июн 2022).