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  • 1 # 老生談笑

    哈勃定律的表述是:來自遙遠星系光線的頻率紅移與他們的距離成正比。由於頻率紅移對應於遙遠星系相對於地球的退行速度,所以,哈勃定律也表述為:星系的退行速度與距離成正比。相應的公式是:Vf = Hc x D式中:Vf:Velocity ( Far Away ) 遠離速率 單位:km / sHc:Hubble"s Constant 哈勃常數 單位:km / (s.Mpc)D:Distance 相對地球的距離 單位:Mpc 百萬秒差距(秒差距是天文學專用的距離單位,1秒差距=3.26光年)其中:遠離速率Vf由光線的頻率紅移得出,符合下式:(λ-λ0)/λ0=v/c,稱為多普勒效應。該式中,λ為測量得到的星系紅移後的光線頻率,λ0為光源靜止時的頻率,v為星系視向移動速率(即為Vf),c為光速。Vf乘以哈勃常數,即可得到該星系相對於地球的距離。哈勃定律對於現代宇宙學非常重要。由頻率紅移計算出的最遠星系的距離可以大致認為是可觀察宇宙的大小;而由頻率紅移計算出的星系遠離的速度(稱為退行速度)反向推算,所有星系必然在某一時刻相互距離非常接近,甚至聚集在一起。這個時刻被認為就是宇宙大爆炸的時刻,也是宇宙誕生的時刻。因此,由哈勃定律可以推算宇宙的年齡。目前宇宙的大小和宇宙的年齡就是由哈勃定律計算出來的。星系的退行速度與距離之間只差一個比例常數,即哈勃常數。可以說,宇宙的大小和年齡與哈勃常數的數值有直接關係。哈勃常數越大,宇宙膨脹的速率越大,年齡越小;哈勃常數越小,宇宙膨脹的速率越小,宇宙的年齡越大。在1931年,哈勃和赫馬森得出的哈勃常數為558,後修正為526。但由此計算出的宇宙年齡太小,比太陽系的年齡還小。顯然,這個值是不合適的。此後,直到本世紀,哈勃常數一直在修正,基本趨勢是數值越來越小。到2012年,NASA宣佈,根據斯皮策紅外空間望遠鏡的測量結果,得出的哈勃常數值為74.3±2.1(km/s)/Mpc,Mpc表示百萬秒差距,即每增加326萬光年的距離,星系遠離地球的速度每秒增大74.3±2.1千米。

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