哈勃–勒梅特定律 | 宇宙膨脹 係數
在物理宇宙學裏,哈勃–勒梅特定律(英語:Hubble-Lemaîtrelaw)指遙遠星系的退行速度與它們和地球的距離成正比。這條定律原先称为哈勃定律(英語:Hubbleslaw),以證實者埃德温·哈勃的名字命名[1];2018年10月经国际天文联合会表决通过更改为现名,以纪念更早发现宇宙膨胀的比利时天文学家乔治·勒梅特[2]。它被認為是空間尺度擴展的第一個觀察依據,今天經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據。在宇宙学研究中,哈伯-勒梅特定律成为宇宙膨胀理论的基础,以方程式表示v=H0D{displaystylev=H_{0}D};其中,v{displaystylev}是由紅移...
在物理宇宙學裏,哈勃–勒梅特定律(英語:Hubble-Lemaître law)指遙遠星系的退行速度與它們和地球的距離成正比。這條定律原先称为哈勃定律(英語:Hubbles law),以證實者埃德温·哈勃的名字命名[1];2018年10月经国际天文联合会表决通过更改为现名,以纪念更早发现宇宙膨胀的比利时天文学家乔治·勒梅特[2]。它被認為是空間尺度擴展的第一個觀察依據,今天經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據。
在宇宙学研究中,哈伯-勒梅特定律成为宇宙膨胀理论的基础,以方程式表示
v=H0D{displaystyle v=H_{0}D} ;其中,v{displaystyle v} 是由紅移現象測得的星系遠離速率,H0{displaystyle H_{0}} 是哈伯常數,D{displaystyle D}是星系與觀察者之間的距離。
1912年到1922年间,美国天文学家維斯托·斯里弗观测了41个星系的光谱,发现其中的36个星系的光谱发生红移,他认为这种现象意味着这些星系正在远离地球。[3]
1916年,爱因斯坦提出了广义相对论。許多物理學家和數學家利用愛因斯坦場方程建立了時間和空間協調一致的理論。將最一般的原則應用到自然的宇宙,產生了一個動態的解決方案,與當時的靜態宇宙的概念產生了衝突。
1927年,比利时天文学家乔治·勒梅特计算出爱因斯坦场方程的一个解,发现宇宙在不断地膨胀。[4]
1929年,美国天文学家埃德温·哈勃发表其观测结果:距离银河系越远的星系退行越快。
因發現遠離速度與距離呈線性關係,而產生哈伯定律,其線性數學式如後:
v=H0D{displaystyle v=H_{0}D}其中v{displaystyle v}是由紅移現象測得的遠離速率,一般表示為km/s。H0是哈伯常數,在弗里德曼方程式中對應著數值H{displaystyle H}(通常稱為哈伯參數,是一個取決於時間的值,由時間的觀測得來,以下標0來區別。)此常數在宇宙中對任意保角時間(conformal time)而言皆是相同的。D{displaystyle D}是光相對於觀測者的慣性座標系穿越星系的適當距離,以百萬秒差距(Mpc)作為測量單位。