宇宙膨胀速度 (宇宙膨胀速度比光速快吗)

admin 2024-12-05 36 0

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宇宙膨胀速度

宇宙膨胀速度是每326万光年70公里每秒。

宇宙膨胀速度 (宇宙膨胀速度比光速快吗)

美国天文学家哈勃在观察遥远星系的时候,发现了一个现象。

在地球上看离我们遥远的星系,会发现都在以相同的径向方式远离地球。

也就是说在和地球之间的连线上,在高速后退,而且退行速度随着距离越远越快。

这是因为宇宙空间在膨胀,这个膨胀速度是每326万光年70公里每秒。

宇宙膨胀速度的计算历史

宇宙膨胀速度计算就是根据哈勃定律进行的。

前面说了,哈勃定律里面有几个代数,V代表总速度,H代表哈勃常数,D代表实际距离。

根据这个公式,首先要知道哈勃常数,才有可能代入数据进行计算。

为了得到一个准确的哈勃常数,几十年来,许多天文学家想方设法进行了大量的测量工作,得到几个具有代表意义的数据:2006年,马歇尔太空飞行中心利用钱卓X射线望远镜得到的结果是77km/s,误差约15%。

2009年,NASA(美国宇航局简称)根据la超新星测量得到的结果为74.2±3.6km/s;2013年,欧空局根据普朗克卫星测量得出的结果为67.8±0.77km/s;2019年,德国科学家利用引力透镜效应得出的结果为82.4km/s。

每种方法测得的数据并不完全一致,甚至有较大相差。

不同的数据计算出的宇宙年龄和膨胀速率是不一样的,今天我们将这些数据折中一下,得到一个平均值为:(67.8+77+74.2+82.4)/4=75.35km。

也就是说,在距离我们326万光年的位置,星系离开我们的速度约为75.35km/s,根据这个折中的哈勃常数来测算宇宙膨胀速度,按照各向同性,越远越快,与距离成正比例关系的原则,就可以计算出任意距离星系相对我们的退行速度了。

如326万光年的地方为75.35km/s;1亿光年的地方为2311.35km/s。

比光速更快的速度

比光速更快的速度是宇宙膨胀的速度。

从理论上讲,宇宙膨胀的速度是接近光速的无穷倍。

但是,受到外部因素的限制,它的实际速度会略有下降,一般认为约为光速的十倍。

同时,宇宙膨胀的速度大约以六万公里/秒的速度在膨胀,在很短的时间里,它可以将每平米的距离扩大到2.5倍。

此外,宇宙中最快的星系是继续以约一百万公里/秒的速度推动前进,这个速度可以将每平米的距离扩大到一百万倍。

另外,宇宙膨胀也经历过缓慢下降期,因此宇宙膨胀的速度也可以随时间而发生变化。

宇宙是不断扩张的,这是由爱因斯坦最初提出的相对论来解释的。

他发现,宇宙是以十亿亿次光速的速度膨胀着,而且,宇宙膨胀速度是光速的无穷倍。

虽然宇宙膨胀可能受到一些外部条件的限制,但它一直以恒定的速度继续前进。

宇宙膨胀的研究历史

1924年,美国天文学家哈勃观测了仙女座大星系和其他一些旋涡星系,并测定了它们的红移。

结果发现,这些四面八方的星系都在远离我们而去,星系离得越远,退行的速度就越快。

星系距离与退行速度之间的关系就是“哈勃定律”。

由此定律得出的星系退行率就是“哈勃常数”,即宇宙膨胀的速率。

人们根据新获得的观测结果不断地修正着哈勃常数。

加拿大不列颠哥伦比亚大学的天文学家里彻等人,利用哈勃望远镜,观测到了距地球7000光年远的天蝎座中一个被视为宇宙最古老的星系,它是在宇宙“大爆炸”后约10亿年形成的。

在该星系内有数十颗白矮星,即其核心燃料已烧尽的星体。

这种星体可按预定速率变冷、变暗。

这种可预测的冷却率,可用于推算宇宙年龄。

如果知道这些白矮星的冷却率,就能够根据它们的亮度来推算其年龄。

里彻等人估计出这些白矮星已存在近130亿年,再加上从宇宙诞生到形成这些天体之间相隔大约10亿年,显示出宇宙已存在140亿年。

以上内容参考:网络百科-宇宙膨胀率

宇宙膨胀的速度快,还是光速快?

1. 宇宙膨胀的速度快于光速:这是一个常见的天文学误解。

实际上,宇宙膨胀的速度在某些情况下可以超过光速,但这并不违反相对论,因为相对论禁止的是物体在空间中以超过光速相对移动。

宇宙膨胀涉及的是空间本身的扩张,而不是物体在空间中的运动。

2. 时间倒流与光速:关于时间倒流的概念通常与物体相对于观察者的速度接近光速有关,但这种情况并不适用于宇宙膨胀。

宇宙膨胀中的速度超过光速并不导致时间倒流,因为这是空间本身的扩张,而非物体的运动。

3. 星系红移与可见性:当星系远离我们时,它们的光谱会发生红移,这表明宇宙正在膨胀。

如果宇宙膨胀的速度在某一点超过了光速,那么那个方向上的星系的光将无法到达我们,因此我们无法看到它们。

4. 宇宙的未来:关于宇宙的未来有多种理论,包括宇宙继续膨胀的可能性。

如果宇宙确实以足够快的速度膨胀,以至于星系之间的距离以超过光速的速度增加,那么居住在行星上的生命可能将无法观察到遥远的星系。

总结:宇宙膨胀的速度在某些情况下可以超过光速,但这并不意味着物体在空间中以超过光速移动,也不导致时间倒流。

这解释了为何在宇宙膨胀的背景下,某些星系变得不可见。

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