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哈勃定律公式和示例
2023-10-09 | 阅:  转:  |  分享 
  
地球正在远离遥远的星系。换句话说,宇宙正在成长。有鉴于此,乔治·勒梅特提出了哈勃定律,这是一个重要的物理宇宙学结论,解释了星系距离与红移之间
的关系。根据该定律,后退速度也称为红移,与速度的距离成正比。哈勃定律通俗地解释就是,距离地球越远的星系,远离行星的速度越快。哈勃定
律不仅是宇宙膨胀的证明,也是对大爆炸场景的关键解释。哈勃定律公式哈勃定律的公式表示为:v = H?0?d v = 衰退速度(公里每
秒)d = 以 Mpc 为单位的距离H?0?= 今天的膨胀率 哈勃参数哈勃常数(H?0):哈勃常数是用于描述宇宙膨胀的测量单位。哈
勃常数 H 每百万光年为 160 公里/秒。哈勃定律的局限性计算出退行速度后,人们可以使用哈勃方程通过计算可见光到光谱中红移的位移
来计算星系距我们的距离。以下是哈勃定律的一些限制,这些限制使测量变得困难:观测到的星系速度受到其固有运动的影响。引力运动导致星系绕
轨道运行。红移红移是物体的波长由于电磁辐射而增加的现象。蓝移与红移相反,红移由于波长较短而能量增加,也称为负红移。产生红移的主要原
因如下:多普勒效应即;物体在空间中彼此靠近或远离的运动。强引力会导致引力红移。宇宙红移是空间的膨胀,使得物体在不改变其位置的情况下
被分离。红移公式红移的公式表示为:z = Δλ/λ z是红移Δλ是光谱中波长的偏移λ是波长示例问题问题 1:对于某些集群,速度测量
为 v = 10?3?km/s。距离是多少?假设 H?ο?= 60km/s/Mpc解决方案:我们知道,v = 10?3公里/秒,H
?0?= 60公里/秒/Mpc使用的公式是:d = v/H?ο=(10 ·?3公里/秒)/(60公里/秒/Mpc)=?16.7 米
克问题2:NGC 123星系的哈勃常数值为70 km/s/Mpc,它距我们的距离为1,320 km/s。根据哈勃定律,星系距离我们
有多远?解决方案:v = H?o?d1320 = 70 天求解 dd = v/h?od = 1,320/70d =?18.9 Mp
c问题 3:NGC 2342 是一个速度为 5,690 km/s、距离为 74 Mpc 的星系。根据这些数字,哈勃常数的值是多少?
解决方案:v = H?o?d5690 = H?o?74求解 H?oH?o?= v/dH?o?= 5,690/74 =?77 公里/
秒/Mpc问题4:钙吸收特性的波长通常为3934???,但在星系中观测到为4002 ?。红移到底是什么?解决方案:?首先,您需要确
定 Δλ 的值,即波长的变化Δλ = 4002 – 3934 = 68 埃。由于这是一个正值,因此该物体正在远离我们。现在您可以将
这些值代入公式中 –z = Δλ/λz = 68 / 3934z =?0.017问题5:钙的吸收特征通常具有3934 ?的波长,但
在遥远的星系中观察到其波长为8209 ?。什么是红移?解决方案:首先,您需要确定 Δλ 的值,即波长的变化Δλ = 8209 –
3934 = 4275 埃。由于这是一个正值,因此该物体正在远离我们。现在您可以将这些值代入公式中 –z = Δλ/λz = 4275 / 3934z =?1.09
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(本文系云端筑梦师A...原创)