กฎของฮับเบิล
กฎของ ฮับเบิล หรือที่เรียกว่า กฎของฮับเบิล – Lemaître เรียใน จักรวาลวิทยาระเบียบ ที่กาแลค กำลัง ทิศทางออกจากโลกด้วยความเร็วตามขั้นตอนกับระยะทางอีกนัยหนึ่งยิ่งพวกมันออกไปจากโลกเร็วความเร็วของกาแลคซีถูกกำหนดโดย redshift ซึ่งเป็นลำดับของแสง ที่ปล่อยให้ไปที่ปลายสีแดงของสายการเดินเรือ
กฎของฮับเบิลถือเป็นพื้นฐานการยากสำหรับ การขยายตัวของเอกภพ และในทำหน้าที่เป็นหนึ่งใน โทรที่มักพูดถึงเพื่อสนับสนุน บิ๊กแบง แบบรวมการประสานงานของผู้ป่วยทางเนื่องจากการขยายตัวนี้เรียกว่า การไหลของฮับเบิล มักแสดงโดยสมการ v = H 0 D โดย H 0 ค่าคงที่ของขนาด – ค่าคงที่ของฮับเบิล – ระหว่าง “ระยะทางที่เหมาะสม” D ถึง กาชาชีีซึ่งอาจจะได้ตลอดเวลาซึ่งแตกต่างจาก ระยะทางร่วม แล ก้าวเร็วในการแยกตัว v นั่นคืออนุพันธ์ ของระยะทางที่เหมาะสมเมื่อเทียบกับ เวลาจักรวาล ประสานงาน. (ดู การใช้ทางไกลทางที่เหมาะสม สำหรับการอภิปรายเกี่ยวกับรายละเอียดของคำเมืองของ ‘ความเร็ว’ นี้)
ค่าคงที่ของฮับเบิลถูกยกมาบ่อยที่สุด ใน (km/s)/Mpc , ไม่ให้เร็วเป็นกม. / ฉากของกาแลคซี 1 จุดจบของระยะ (3.09 × 10 กม.) และมีค่าประมาณ 70 (กม. / เข็ม) / Mpc เมื่อเร็ว SI ของ H 0 คือเพียงแค่ s และ si สำหรับส่วนกลับของ H 0 เป็นเพียงโคนที่สองส่วนกลับของ H 0 เรียกว่า เวลาฮับ เบิล ค่าคงที่ของฮับเบิลยังสามารถเก้อได้ว่าเป็นค่าปกติของการขยายตัวในรูปแบบนี้ H 0 = 7% / Gyr ซึ่งหมายความว่าในอัตราการขยายตัว ในปัจจุบันต้องใช้เวลาเป็นพันล้านปีเพื่อให้บริการที่ไม่ถูกโจรบิดขึ้น 7%.
ถึงจะมีการประกาศถึง ฮวินฮับเบิล อย่างถี่ แต่ของ เอกภพที่ขยายตัวด้วยอัตราที่คำนวณได้นั้นมาจากสมการ ทั่วไป ในปี 1922 โดย Alexander ฟรีดมันน์ ฟรีดมันชุดสมการซึ่งรวมกันในชื่อ F สมการเออร์มัน แสดงให้เห็นว่าเอกภพขยายตัวและแสดงความ เร็วในการขยายตัวหากเป็นเช่นนั้นจากนั้น Georges Lemaître ในบทความปี 1927 ซึ่งได้มาอย่างอิสระว่าเอกภพอาจขยายตัวห่างไกลถอยของและทางไปยังถ้าอยู่ห่างไกล
และนำเสนอค่าโดยประมาณสำหรับค่าคงที่ตามรวมค่าคงที่ตอนนี้ลู่วินฮับเบิลคอนการมีอยู่ของการขยายตัวของจักรวาลและกำหนดค่าที่เพิ่มขึ้นสำหรับค่านี้ในอีกสองปีต่อมาเป็นที่ รู้จักในชื่อของเขาว่า ค่าคงที่ของฮับเบิล ฮับเบิลมอเตอร์ความเร็วถดถอยของศาสนาจาก redshifts ซึ่งหลาย ๆ อย่างวัดได้ก่อนหน้านี้และเกี่ยวข้องกับความเร็ว โดย Vesto Slipher ในปี 1917 ถึงค่าที่ของฮับเบิล H 0 {\ displaystyle H_ {0}} เป็นค่าคงที่โดยประมาณในปริภูมิความเร็ว – ระยะทาง ณ ช่วงเวลาใดช่วงหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่งห้องพัก ฮับเบิล H {\ displaystyle H} ซึ่งค่าคงที่ของฮับเบิลเป็นค่าปัจจุบัน จะผันแบบตามเวลาดังนั้นคำว่า ‘ค่าคงที่’ บางครั้งพลาดถูกมองว่าเรียกชื่อผิดเล็กน้อย
การค้นพบ
สามขั้นตอนค่าคง ที่ของฮับเบิล
เมก่อนที่ฮับเบิลจะทำการตรวจสอบนักเขียน จำนวนหนึ่ง และ นักคณิตศาสตร์ ได้สร้างที่สอดคล้องกันของ n การขยายจักรวาลโดย ใช้ สมการสนามของไอย์สไตน์ ของ สัมพัทธภาพทั่วไป การใช้หลักการทั่วไป ส่วนใหญ่ กับธรรมชาติของ จักรวาล ทำให้เกิดลัทธิ คลุมถุงชน ที่ประชุมกับคนที่ปรับในขณะนั้นของ จักรวาลคงที่ .
ข้อควรของ Slipher
ในปี 1912 Vesto Slipher ได้วัดการเลื่อน Doppler ครั้งแรก ของ “เนบิวลาเกลียว ” (คำที่ล้าสำหรับดาราจักรชนิดก้นหอย) และในไม่ช้าก็ค้นพบว่าเนวล่ากำลังทั้งหมดแบก ห่างจากโลกเขาไม่เข้าใจนัยยะทางจักรวาลวิทยาของคำพูดนี้และในเวลานั้น เป็นที่เรียงกันมาก ว่าเนบิว เหล่านี้เป็น “เกาะจักรวาล” นอกทางช้างเผือก ของเราหรือไม่
สมการ FLRW
ใ นปี 1922 Alexander Friedmann ได้ สมการ Friedmann ของเขา จาก สมการสนามของ Einstein แสดงว่าเอกภพขยายตัวที่อัตราที่นักบินได้โดยสมการ ที่ฟรีดมันน์ใช้ในเพลงเรียกว่า สเกลแฟคเตอร์ และถือได้ว่าเป็นรูปแบบ สเกลไม่ยืม ของค่าคงที่ตาม ของกฎ ของฮับเบิล Georges Lemaître พบวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายกันอย่างอิสระในเอกสารของเขาในปี 1927 ซึ่งกล่าวถึงในส่วนต่อไปนี้สมการฟรีดมันได้มาจากการใส่เกริก สำหรับเอกภพที่เป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทรปิก ในสมการสนามของไอน์สไตน์สำหรับของดับที่มีความดัน และ ความดัน ที่กำหนด เรื่องราวของอวกาศที่ขยายตัวนี้จะนำไปสู่หลักการ Big Bang และ Steady State ของจักรวาลวิทยาในมากที่สุด
สมการของLemaître
ในปี 1927 สองปีก่อนที่ฮับเบิลจะตีพิมพ์บทความของเขาเองนักวิจารณ์และนักวิทยาศาสตร์ Georges Lemaître เป็นคนแรกที่งานวิจัยที่ได้รับสิ่งที่เป็นที่ทำความคุ้นเคยในปัจจุบัน เป็นกฎของฮับเบิลตามนักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดา Sidney van den Bergh กล่าวว่า “การค้นพบการขยายตัวของเอกภพในปี 1927 โดยLemaîtreได้รับการตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษในวารสาร low-impact ในปี 1931 ภาษาแปลภาษาอังกฤษ high-impact ของ บทความนี้สมการการได้เปลี่ยนไปโดยละเว้นการอ้างอิงถึงสิ่งที่เรียกร้องค่าคงที่ของฮับเบิล “ตอนนี้ทราบแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงในเอกสารที่แปลนั้นการดำเนินการโดยLemaîtreเอง
พื้นที่ของจักรวาล
ก่อนการถากัมปามของ จักรวาลวิทยา มีอยู่มากมายพูดและ อวกาศของจักรวาล ในปี 1920 การอภิปราย Shapley – Curtis เกิดขึ้นระหว่าง Harlow Shapley และ Heber D. Curtis ในช่องนี้ Shapley เล็กกับจักรวาลขนาดเล็กของกาแลคซีทางช้างและ Curtis ว่าจักรวาลมีขนาดใหญ่กว่ามาก ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขในหน้าด้วยการแสดงที่ดีขึ้นของฮับเบิล
ดาวสำรองแสงเซเฟอิดนอกทางช้างเผือก
ลู่วินฮับเบิลทำงานทางไกล ระดับมืออาชีพส่วนใหญ่ที่ Mount Wilson Observatory ซึ่งเป็นที่ตั้งของกล้องกระท่อมที่ทรง พลังสูงสุดในโลกที่เวลา. การล้างดาว ฮูเซเฟอิด ใน“ เห่า เนบิวลา ” ทำให้เขาสามารถกะระยะทางไปยังผู้เสียชีวิตนี้ได้น่าจะใจที่มีการค้นพบโง่นี้ในระยะทางที่วาง ไว้นอกทางแฉ่งพวกเขายังคงถูกเรียกว่า “เนบิวล่า” และถ้ำมีคำว่ากาแลคซี “เข้ามา
การรวมการเปลี่ยนสีแดงกับการวัดระยะทาง
ความพอดีของ ความเร็วในการเปลี่ยนสีแดง ตามกฎของฮับเบิลมีการประมาณค่าคงที่ของฮับหลายแบบ HST H 0 ซูเปอร์โนวา Ia ที่ติดตั้งเป็นกลุ่มสำหรับ redshifts ระหว่าง 0.01 ถึง 0.1 จะพบว่า H 0 = 71 ± 2 (ทางสถิติ) ± 6 (ระบบ) กม. sMpc ในขณะที่ Sandage et al. หา H 0 = 62.3 ± 1.3 (ทางสถิติ) ± 5 (ระบบ) กม. sMpc
เหม็นที่ถนนในกฎความเร็วและระยะทางของฮับเบิลไม่ได้วัดดนตรีในความเป็นจริงเราพิจารณาว่าเป็นความสว่างของซูเปอร์โนวาซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับทางของมันและ redshift z = ∆λ / λของอัปเดตของคุณธรรมความสว่างและสายสัมพันธ์กันของฮับเบิล z
เมื่อรวมการวัดระยะทางแลคของซีเขากับ Vesto Slipher และการ วัดของ ของ Milton Humason ที่เกี่ยวข้องกับกาแลคซีฮับเบิลได้ค้นพบระหว่างการเปลี่ยนสีแดงของมึนและระยะทางจะมี เขากวาง จำนวนมาก ( ทราบแล้วว่าเกิดจาก ความเร็วเฉพาะ – ‘การไหลของฮับเบิล’ ใช้เพื่อประชิดถึงพื้นที่ของอวกาศที่ไกลพอที่ความเร็วถดถอยมีขนาดใหญ่กว่าความเร็วเฉพาะในเมือง) ฮับเบิล สามารถพอตตเส้นจากกาแลคซี 46 แห่งที่เขาศึกษาและได้ค่าสำหรับค่าคงที่ของฮับเบิลที่ 500 km / s / Mpc (สูงกว่าค่าที่สูงในผิดพลาดผิดพลาดใน การตรวจสอบระยะทาง; ดู ขั้นตอนจักรวาล สำหรับรายละเอียด)
ในช่วงเวลาของการค้นพบและกฎของฮับเบิลเป็นที่ยอมรับได้ในการอธิบายสถานการณ์ redshif t แปลว่าเปลี่ยน Doppler ในไลน์ของหมายกำหนดพัทธภาพพิเศษและใช้สูตร Doppler เพื่อความเชื่อมโยง redshift z กับความเร็ววันนี้ในของคำสัมพัทธภาพปกติความเร็วที่ตั้งอยู่ห่างไกลขึ้นอยู่กับการเลือกสนามที่ ใช้ดังนั้นการเปลี่ยนสีแดงอาจทำให้ได้ไม่เหมือนกันว่าเป็น Doppler shift หรือการเปลี่ยนแปลงของจักรวาล (หรือความเงียบงัน) เนื่องจากพื้นที่ขยายตัวหรือบางส่วนการรวมกันของทั้งสอง
กฎของฮับเบิลสามารถอธิบายได้เช่นเดียวกับในเกมแฟ็บเบิล “ซึ่งเร็ว (ใช้ว่าเป็นโดยประมาณกับการเปลี่ยนสีแดง) ของคนถูกพล็อตด้วยความรุนแรง ไปยังห่างห่างจากผู้ขีดเส้นตรงของความคิดเห็นเชิงบวกบนเวทีนี้คือการแสดงภาพกฎหมายของฮับเบิล
