宇宙學紅移和宇宙膨脹的迷惑

時間 2021-09-20 03:13:24

1樓:匿名使用者

好吧,這個問題我很感興趣,事實的確如你所述。但是我不得不說你的理解在邏輯上有些問題

首先,你用的那個72什麼的應該是哈伯常數,單位等價於秒分之一

1.宇宙年齡是利用哈波長數推出來的,也就說,如果我們假設哈波長數是定值,那麼它的倒數就是宇宙年齡(顯然),所以人們花了很大力氣來估算這個常數,最後得出宇宙是150-180億光年,所以經過150-180億年的膨脹,你當然會得到最初的兩點的相對速度是光速。(你得到的135.

8億光年應該是因為人們根據各種觀察資料來修正的哈波長數,你可以理解為約等於150-180)

這裡因果倒置了

2.你所說的膨脹越來越快是因為近年來科學家們發現哈波長數不是常數,而是隨著時間變得越來越大了,而且按照大**理論,在宇宙的開始有一段時間宇宙膨脹速度要高得多(也就說哈波長數並不是簡單的沿時間逐漸變大,所謂的第二類視界也是高速膨脹的時候產生的,人們猜想膨脹可以超越光速,以至於部分資訊丟失了),所謂的哈波長數,是根據當前物質密度與能量密度決定的。

3.關於速度的推論這裡有個問題,d=c(1+v)t是沒有考慮到相對論效應的情況下的都卜勒公式(你是直接兩邊乘時間了吧?這裡應該用那個矩陣變換算距離),如果考慮到相對論效應,光速c將是絕對速度,不可被超越,你會得到類似於開方下(c+v)/(c-v)的東西,然後當v接近與c的時候你會發現d=正無窮

另外,你是直接把哈波長數乘上距離了吧,首先,哈波長數並不是定值,而且沒有人能夠保證在非常大的距離,這個常數還是常數。

!哈波長數只是我們周圍空間當前膨脹的平均速度!

3.5.關於距離測量:

首先利用統計學方法測量近距離星體的紅移與距離關係(近距離星體的距離測量是利用歲差或者地球-月球上的觀測儀器加三角函式法),然後利用這個比例估算出哈波長數,然後利用哈波長數估算那些距離不可測量的星體

(一般我們應用哈波長數和氫光譜紅移來計算中進距離的星雲距離,遠距離的話要用別的方法,比如說candle effect,這個方法的中文我沒有查到,你用wikipedia可以查到這個method的原理和應用方法,學了好久了,沒有太大印象了)

還有乙個是引力透鏡效應來估算超遠距離,太複雜了,一時間介紹不清楚~反正也不是重點

4.最後一點,關於4維時空,從相對論裡面我們可以得知,空間不在是笛卡爾座標系,時間也不是一根光滑勻速的數軸,時間和空間是相互聯絡影響的(有乙個比較新穎的解釋是,哈波長數的存在不是宇宙在膨脹的表現,而是時間在變慢)。但有一點你是正確的,遠隔130億光年處的光是經歷了130億年才進入你的視野的,也就說現在那些物質已經不再那了,不過這裡又用了絕對距離這個不存在的東西,會有問題的,也就是說,我們甚至不能保證130億年前那些物質在那裡~!

舉乙個極端的例子,如果哈波長數是0.99c每光年,那麼1光年外的光不是需要經歷1年才能到我們眼裡,也不是100年,具體多少需要乙個稍微複雜的積分~這個是顯然的,因為光在移動的過程中空間也在膨脹,導致距離變大了,我的估算結果(不保證對,很多地方我用近似迴避了矩陣運算)是在10年左右,所以在觀察者看來,那個物體在10光年外

另外,那個泡泡模型我可以跟你保證是正確的,而且非常有用,你可以利用這個模型進行一些有意思的計算,經常結果超乎你的想象哦~~~~~(所謂正確,只是當前主流觀點猜想假說)

天文並不是我主修~但很開心能和你討論有關宇宙的本質問題~呵呵~貌似有些地方太專業了,希望不要影響意思的表達

2樓:愛小喵cy的雞

那說法有問題,如果背景輻射源接近宇宙邊緣,且接近光速運動,那麼如果我們100多億年後的今天接收到背景輻射,那麼如果認為宇宙始終勻速膨脹,那麼現在它一定膨脹到200多億光年之大,如果是減速膨脹,那麼宇宙半徑會小於200億光年。

而且光不會來不到,除非光源以光速離開我們,導致無限大紅移,否則我們一定能見到它的光。

宇宙膨脹導致星體距離增大和紅移,但星體間的距離不會也不可能增大到無限,所以對波長的拉伸也不會達到無限,光仍然存在,那裡和這裡的相對速度不到光速,光還是能追上來。

我們能看見接近宇宙邊緣的東西發出的背景輻射,根據紅移公式就表明了那裡並非以光速離開我們,換個角度,等價於我們並非以光速離開那裡,所以那裡的光能夠追上來。

對於退行速度超過光速的部分我們一般會認為沒有意義,正如我們認為無限大沒有實際意義一樣,我們也觀察不到那裡。

道理反過來想就明白,假如宇宙是以前認為的穩定態宇宙,沒有膨脹,而且宇宙中的星體是在某個時刻同時發光的,之前它們都沒有發光,我們從宇宙誕生至今會看見什麼?我們看見的景象就是天上的星體越來越多,而且新星體出現的距離乙個比乙個遠,因為越遠的星光需要更長時間才能被我們看見,而距離的增量就是光速,看不見的星體我們會認為是不存在。

而現在我們的宇宙在膨脹,假如我們將光速膨脹的距離定為宇宙邊緣,在宇宙邊緣附近有個星系,我們僅僅能收到它一丁點紅移量極大的電磁波,我們就認為它是存在的;而如果在更外面有另乙個星系,退行速度已經超過光速,那麼它發出的光就會經歷無限的紅移,光不復存在,我們看不見它,我們自然會認為它不存在,因為沒有能證明它存在的證據。

這個情景就像黑洞的視界,不過我們現在說的是宇宙的視界,宇宙視界包圍著我們,而且不斷擴大,但是兩者驚人類似:在視界附近的東西同樣有巨大的紅移、在視界另一邊的東西我們看不見、視界另一邊的東西以超光速運動,所有黑洞視界的特性跟宇宙邊緣的特性可以說完全一致。

3樓:匿名使用者

不知道你這些資料是**來的。要真是這樣那你說得對,我們永遠看不到任何星星了。可事實並非如此,也就是說明那些資料是荒謬的。

自從哈勃發現紅移創立大**宇宙學開始。科學家就一直致力於測定宇宙膨脹速度。從20世紀70年代以後,大家基本達成共識宇宙膨脹速度大致在50-100千公尺/秒之間。

而最近美國天文學家弗里德曼和世界各國15位天文學家共同合作,利用哈勃望遠鏡的資料經過11年艱苦努力測定的最新資料為72千公尺/秒,剛好在原來那估計資料之間。這中間無論哪個速度都與300000千公尺/秒的光速相差十萬八千里。

4樓:天際雙子星

你犯了概念上的錯誤~~

宇宙雖然膨脹但是天體並不會向膨脹方向移動~~因為宇宙膨脹不會對天體產生外力~~

所以說宇宙膨脹不會影響人類觀測紅移~~因為他不受到宇宙膨脹方向的作用力~~

5樓:匿名使用者

要說的很簡單,地球也是處在整個膨脹的宇宙中,也就是說地球也有個膨脹速度,根據相對論,觀測到的紅移的星體運動速度能夠大於光速。而另一方面,觀測到的藍移現象也正是說明了這點

6樓:匿名使用者

宇宙的邊緣也就是所謂的視界,就是我們所能看到的,那顆130億年前的天體,能夠被我們所觀測到的是130億年前的餘輝,但是那之後發生的事情尚未影響到我們,對於我們而言與我們相關的宇宙才是有意義的,而任何相互作用都不可能超過光速

說白了,那宇宙邊緣的地方,與我們遠離的不只是距離還有時間,這才是宇宙膨脹的意義

7樓:

別說你的智慧型不行,就是全地球最聰明最厲害的計算機也不可能給出確切的答案。沒有有力的證據,一切都是空談。像你這種人無非是自以為很聰明。

8樓:匿名使用者

這膨脹速度是相對宇宙中心,是大於光速,但是同地球統一方向膨脹的星系相對地球速度絕對小於光速的。就像一條橡皮筋,中間綁條繩子是地球,末端是宇宙邊緣,你把橡皮筋拉長的長度難道就是中間地球到末端的長度??顯然不是。

所以宇宙真正的大小遠比目前可觀察到的要大,也就是你說的其他與地球不同方向膨脹的天體地球上永遠也觀察不到

9樓:匿名使用者

我首先回答下你的問題,然後對你的問題提出質疑

一、光速是不變的。如果你的題設是正確的,那麼光還是可以到達地球的。光和聲音是一樣的,從物體發出後是從發出位置通過未知的介質(以太)傳播到地球的,由於光的波動性,它與光源的速度無關,就像聲音,只與傳播介質有光,不過光源的速度會使光發生紅移(遠離觀察者)或藍移(向觀察者運動),因為後發出的光波因為光源遠離而與前乙個波的距離比正常值大,也就是波長變大了,就是紅移,藍移同理,波長變小。

你不可能因為超音速飛機在前面飛你就聽不到它的聲音吧,僅僅是飛機音調制了。所以,假設光源真的以超光速遠離我們(這到目前為止認為是不可能的),那我們還是可以接受到光的,就是光的波長變得難以想象的大。ps:

光既有波的特性,又有物質的特性,目前人類對於光的研究僅僅在此,基本上相當於不懂什麼是光(光子)。

二、光速是無法超越的。首先是愛因斯坦的相對論正式提出的,後來人們經過多次實驗證明了它是正確的。如:

現在的火箭速度已經接近了目前發動機的極限了,即使推力加大提公升的速度也不很明顯了,這就像溫度,越是接近0k,越是困難,到達0k是不可能的,光速也是不能達到或是超越的。光速是速度的極限,再大就會時空倒流了。所以宇宙膨脹速度超光速是個難以想象的事情,宇宙膨脹我倒是暫時認為它是真的,因為目前的觀測結果顯示,離我們遠的星系都在遠離我們,而且是越遠的跑地越快,這與**模型相像

10樓:匿名使用者

我們所看到的光發出的光譜不是現在進行時的恆星所發出的,是以前的時間發出的。。

11樓:管人皆

紅移和藍移目前的理解僅僅是向相反2個方向背道而馳,但為什麼在同乙個天體上同時出現紅移和藍移,還是個未解之謎。全世界都沒解開,我們業餘者更不可能了。

12樓:匿名使用者

現在對宇宙的任何科學解釋都還只是假說罷了,你只能把它當作一種解釋,沒有真正得到證實。

13樓:匿名使用者

大**理論是絕對錯誤。

14樓:偶而的溫暖

如果宇宙密度比宇宙常數大為開宇宙,反之為閉宇宙。開宇宙的可能性比較大,引力無法抗衡張力。就會繼續膨脹。因為,目前觀測到的宇宙密度比宇宙常數小很多。雖然還有很多暗物質。

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