利用哈勃定律估算视界面半径,假设哈勃常数不随时间变化,试估算宇宙的年龄?

宇宙万物都有年龄,大到整个宇宙,小到我们人类。每一个物体都有它自己的年龄。我们常常听到地球诞生多少年了,宇宙又诞生多少年了,那你知道科学家是如何计算出宇宙的年龄的吗?最开始科学家通过,观察宇宙中最古老的行星,来大致计算宇宙的年龄,因为宇宙诞生的时间,比这个最古老的行星至少要早,可是这个方法误差太大了。


直到天文学家爱德温·哈勃的出现,人们彻底改变了对宇宙的认知。哈勃通过对系外行星的观察,发现星系都在远离我们的银河系,距离越远的星系,离去的速度越快。距离越近的星系离去的速度也就越慢。并且远离速度和距离成正比。这就是著名的哈勃定律。


这里可能有很多人不懂,这跟我们计算宇宙的年龄有什么关系。在宇宙诞生之初,宇宙就开始膨胀,距离越远的天体离去的速度越快,而近距离的天体离去的速度就要稍微慢。但是它们之间有一个值一直没变,那就是离去的时间。不管是快的天体还是慢的天体,它们离去的时间都是一样的。科学家通过研究哈勃定律,计算出哈勃常数,再计算出宇宙年龄的年龄。在通过宇宙微波辐射背景图和多项数据,宇宙的年龄精确到了138亿年。


目前有不同的方法测量宇宙的年龄,算出来的结果也存在差异。也证明了我们对宇宙物理学的理解还不完整。人类的高速发展也就最近两百年,随着未来科技的发展,人类知识方面的增加。人类终将会揭开宇宙神秘的面纱。问下屏幕前的你,最近百年物理天文方面都没有重大的突破,你认为是什么原因。欢迎下方评论留言。

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在最近的一篇论文中,我们使用弗里德曼式宇宙学方程式,使用了我们针对所谓的“空白空间”提出的公理。 通过使用我们的宇宙学方程式之一,我们在本文中得出了宇宙膨胀速度与宇宙半径之间的关系。 该关系可以被视为哈勃定律的扩展版本。 根据这里得出的关系,哈勃因数H随着半径的增加而继续减小。

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可观测宇宙(observable universe)是一个以观测者作为中心的球体空间,小得足以让观测者观测到该范围内的物体,也就是说物体发出的光有足够时间到达观测者。截至2013年对最精确的估计是137.98±0.37 亿年。 但由于宇宙的膨胀,可观测宇宙的半径并不是固定的138亿光年,人类所观测的古老天体当前的距离比起其原先的位置要遥远得多(以固有距离(proper distance)来衡量,固有距离在现在的时点和同移距离是相等的)。 现在推测可观测宇宙半径约为465亿光年,直径约为930亿光年。 根据,从任何方向到可观测宇宙边缘的距离大致是相等的。

“可观测”在这个意义上是指物体发出的光线或其他辐射可能到达观测者。经过计算,到CMBR粒子的同移距离(可视宇宙的半径)大约为140亿(约457亿光年),而到可观测宇宙边缘的同移距离大约为143亿秒差距(约466亿光年),大约比前者大2%。

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