質問:
宇宙はどのくらいの速さで膨張していますか?
Demian Licht
2014-02-27 19:02:21 UTC
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宇宙は光速よりも速く膨張しているという理論をいくつか聞いたことがありますが、測定すればするほど宇宙は速く膨張すると主張する理論もあります。これのどれが正しいですか、そしてそれを(数学的に)どのように証明しますか?さらに、これは、最終的に銀河が非常に遠くに移動し、非常に速く移動して、二度とそれらを見ることができないことを正しく意味しますか?

よろしくお願いします!

四 答え:
#1
+3
OnoSendai
2014-02-27 20:47:17 UTC
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どちらも正しいですが、最初の説明はもう少し詳しく説明できます。ただし、数学的な証明は提供しません。代わりに、キャラクターで遊んでみます。

げんだんけん実験のために、次のように仮定しましょう。

  • 光速は5文字/秒です。
  • 私たちの宇宙は毎秒5文字ごとに1文字で膨張しています。

これは私たちの現在の宇宙であり、体Eを目指して体Aから光子を発射します。 2番目は記号でマークされています。)

  T = 0s A ---- B ---- C ---- D ---- Eボディ*フォトン-19文字からET = 1s A-#-B-#-C-#-D-#-E-#-* 17文字からET = 2s A-- #--- B-#---- C#-----#D ----#-E-#-----#-* 17文字からET = 3s A-#--- -B#-----#-C ---#---- D#-----#-E-#-----#-----#* 18文字からET = 4s A -#-----#B ----#---- C#-----#--- D-#-----#-E-#-----# -----#-----#* 19文字からE  

グラフはそれほど細かくなく、スペースの生成もそうではありません。 t均等に分配します。申し訳ありませんが、これはデモンストレーションのためです。

T = 2 では、Aとフォトンの間にすでにスペースが生成されていることに注意してください。しかし、それは関係ありません。フォトン * とボディ E の間に生成されるスペースの量が等しいため、Eは事象の地平線に座っており、フォトンが到達することはありません。 、または光速よりも優れています。

正の膨張率が与えられると、事象の地平線が発生します。これは、空間の累積膨張が、粒子が移動する空間の量よりも大きい点です。光の速度は移動できます。

たとえば、T = 0でAから1000文字の位置にある銀河は、T = 1で驚異的な1200Cになります。これは、光速の40倍です。

>

T = 16sでは、B(T = 1で元の光子が通過した)はEがAに対してあった場所に正確に配置され、T = 17ではイベント範囲から外れます。 Aから放出された新しいフォトンは決して到達しません。

私はこれについて非常に疑念を抱いています。 [アキレスと亀](http://en.wikipedia.org/wiki/Zeno%27s_paradoxes#Achilles_and_the_tortoise)についての最も有名なゼノンのパラドックスを思い出させます。時間の距離の関数がどのようになるのか非常に興味があります。奇妙な定期的な機能のように聞こえます。
#2
+1
Py-ser
2014-02-27 20:46:36 UTC
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これは答えというよりコメントのはずだったのですが、評判が悪いのでコメントできないので、ここで少しお話します。まず、おっしゃった「理論」は矛盾していません。

単純なハッブルの法則を知っています。

$ v = HD $

ここで、$ v $は銀河の後退速度であり、 $ H $はハッブル定数、$ D $は考慮される銀河の距離です。これは、あなたが観測する銀河が遠ければ遠いほど、この銀河がより速く後退することを意味します。ある時点で、光速(または超光速)よりも速くなります。ある時点で、私たちと発光体の間の空間は非常に速く成長し、光が私たちに届くことはありません。これにより、これらのオブジェクトが見えなくなります。確かに、私たちが観察できるのは、定義上、私たちの観測可能な宇宙だけです。これは時間とともに成長していますが、それでも一部のオブジェクトは永久に見えなくなります。あなたが最初に言及することは、(速度ではなく)宇宙の膨張率について話す方が良いはずなので、もっと正確に言うべきだと思います。これはハッブルによって与えられます。一定、約$ 70 km / s / Mpc $。この「定数」の単位に注意してください。この議論がそれほど直感的でない理由がわかります。これは宇宙論の概念の非常に大まかな要約であるため、経験豊富な人々を待ってください。

そして相対性理論はここでは当てはまりませんか?相対性理論のおかげで、ある時点で、オブジェクトは距離に関係なく同じ速度で表示されるはずだと思います。
#3
+1
Gerald
2014-02-27 20:49:07 UTC
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ハッブルの法則により、宇宙はメガパーセクあたり約70 km / sで膨張します。これは、2つのオブジェクトが互いに離れる速度がそれらの距離に比例することを意味します。 1メガパーセクで70km / sです。これは平均値であり、単一のオブジェクトごとに保持する必要はありません。

約300,000km / sの光速をハッブル定数で割ると、そのオブジェクトは約30万km /秒よりも遠くにあります。 4300メガパーセクは光速よりも速く互いに離れます。

膨張はスペクトルの赤方偏移によって測定されます。つまり、吸収線と輝線がシフトします。いくつかの方法に基づいた距離推定と一緒に、距離ごとの拡張、つまりハッブル定数を推定できます。

#4
  0
Allen Hall
2017-03-15 15:10:37 UTC
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観測可能な宇宙は、直径879,873,000,000,000,000,000,000キロメートルです。空間の膨張に75キロメートル/秒/メガパーセク(30,800,000,000,000,000,000 km)の平均測定ハッブル定数を使用すると、宇宙全体の膨張率を計算でき、その数は2,113,636キロメートル/秒です。つまり、全直径にわたる宇宙の膨張は、光速の7.05(+/- 2.33)倍で膨張しているということです。

  • 宇宙の直径93,000,000,000LYMegaparsec 3,300,000 LY
  • ((宇宙の直径/メガパーセク= 28,182)x 75 kps)= 2,113,636kpsまたは7.05x光速。
  • これは、宇宙が地球年ごとに0.0000000000000000000008%膨張することを意味します。

ローカルではこれはうまくいきます...

天の川は毎秒3.46キロメートル、または年間108,988,052キロメートルの膨張を経験するはずです。 (75 kpsを使用-許容誤差内)

現在、間接的ではあるが測定可能なスペースのローカルな増加を報告している論文がいくつかあります。 2015年に Gravitation and Cosmology periodical で公開されたあるピアレビュー論文では、 地球軌道への測定された影響は年間約5メートル (約1 /ハッブル定数の2)太陽系の暗黒エネルギーの兆候太陽系の暗黒エネルギーの兆候

数字の科学的記数法は、この投稿をより読みやすくします。
リンク先の記事は査読付きの論文ではなく、議事録です。実際、著者は、自己引用を除いて、彼の論文の引用を事実上持っていません。一般的に、重力は太陽系や銀河などのシステムの拡大を妨げると考えられています。


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