📅 最后修改于: 2020-11-25 04:57:20 🧑 作者: Mango
宇宙学是对宇宙的研究。追溯到那个时代，关于宇宙起源有几种流派。许多学者相信稳态理论。按照这个理论，宇宙总是一样的，没有开始。
虽然有一组人相信大爆炸理论。这个理论预言了宇宙的开始。有证据表明，来自大爆炸的热辐射被排除在外，这再次支持了该模型。大爆炸理论预测宇宙中光元素的丰度。因此，遵循著名的大爆炸模型，我们可以说宇宙是一个开始。我们生活在一个不断扩大的宇宙中。
在1900年代初期，最先进的望远镜100英寸的威尔逊山望远镜是当时最大的望远镜。哈勃是那个望远镜的著名科学家之一。他发现银河系外有星系。银河外天文学只有100年的历史。威尔逊山是最大的望远镜，直到建立了拥有200英寸望远镜的帕尔默天文台。
哈勃不是唯一一个在银河系之外观测星系的人，胡马森帮助了他。他们着手测量附近星系的光谱。然后他们观察到银河光谱在可见光波长范围内连续发射。在连续体的顶部有发射和吸收线。从这些直线，我们可以估算出星系是在远离我们还是朝着我们移动。
当我们得到一个光谱时，我们假设最强的线来自H-α 。根据文献，最强的线应该出现在6563Å处，但是如果该线出现在7000Å附近，我们可以很容易地说它是红移的。
根据狭义相对论，
$$ 1 + z = \ sqrt {\ frac {1+ \ frac {v} {c}} {1- \ frac {v} {c}}} $$
其中，Z是红移，无量纲数，v是衰退速度。
$$ \ frac {\ lambda_ {obs}} {\ lambda_ {rest}} = 1 + z $$
哈勃和胡马森在论文中列出了22个星系。这些星系几乎都表现出红移。他们绘制了速度(km / s)与距离(Mpc)的关系图。他们观察到线性趋势，哈勃提出了他的著名定律如下。
$$ v_r = H_o d $$
这就是哈勃红移距离关系。下标r表示在径向方向上膨胀。 $ v_r $是后退速度，$ H_o $是哈勃参数， d是星系到我们的距离。他们得出结论，如果宇宙的膨胀率是一致的，那么遥远的星系会更快地退离我们。
一切都在远离我们。星系不是固定的，总是有一些膨胀谐波。哈勃参数的单位为km sec -1 Mpc -1 。如果一个人离开的距离为– 1 Mpc，则星系将以200 kms / sec的速度运动。哈勃参数为我们提供了膨胀率。根据哈勃和休马森，$ H_o $的值为200 kms / sec / Mpc。
数据显示所有星系都在远离我们。因此，很明显，我们处于宇宙的中心。但是哈勃并没有犯这个错误，按照他的说法，无论我们生活在哪个星系中，我们都会发现所有其他星系都远离我们。因此，得出的结论是，星系之间的空间扩大了，并且没有宇宙中心。
扩展无处不在。但是，有一些力量反对扩张。化学键，重力和其他吸引力将物体保持在一起。早些时候，所有物体都靠近在一起。将“大爆炸”视为一种冲力，将这些对象设置为彼此远离。
在地方范围内，运动学受重力控制。在最初的哈勃定律中，有些星系显示出蓝移。这可以归因于星系的综合引力。重力使事物与哈勃定律脱钩。仙女座星系正走向我们。重力正在试图减慢速度。最初，扩展速度放慢，现在正在加速。
因此，有一个宇宙的混蛋。已经对哈勃参数进行了一些估算。在过去的90年中，它已从500 kms / sec / Mpc演变为69 kms / sec / Mpc。值的差异是由于距离的低估。造父变星被用作距离校准器，但是造父变星的类型不同，并且不为估计哈勃参数而考虑这一事实。
哈勃常数为我们提供了对宇宙年龄的现实估计。 $ H_o $将给出宇宙的年龄，只要星系一直以相同的速度运动。 $ H_o $的倒数为我们提供哈勃时间。
$$ t_H = \ frac {1} {H_o} $$
替换$ H_o的现值，t_H $ = 140亿年。膨胀的速度在整个宇宙的开始一直保持不变。即使这不是真的，$ H_o $也会限制宇宙的存在。假设膨胀率恒定，当我们在距离和时间之间绘制图形时，图形的斜率由速度给出。
在这种情况下，哈勃时间等于实际时间。但是，如果宇宙过去的膨胀速度快而现在的膨胀速度慢，那么哈勃时间就是宇宙年龄的上限。如果宇宙以前膨胀缓慢，现在又加速，那么哈勃时间将限制宇宙的寿命。
$ t_H = t_ {age} $ -如果扩展率恒定。
$ t_H> t_ {age} $ -如果宇宙过去的发展速度更快，而现在的发展速度则更慢。
$ t_H
考虑一组10个星系，它们与另一组星系的速度为200 Mpc。团簇内的星系永远不会得出宇宙在膨胀的结论，因为局部群内的运动学是受引力控制的。
宇宙学是对宇宙的过去，现在和未来的研究。
我们的宇宙已有140亿年的历史。
宇宙在不断扩大。
哈勃参数是对宇宙年龄的度量。
H o的当前值为69 kms / sec / Mpc。