哈柏體積

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宇宙大尺度結構在三度空間視覺化的哈柏體積 (球)。在這個尺度中每一個細小的光點代表的都是超星系團室女座超星系團我們的星系的家-位於我們的哈柏體積的中心,但是在圖中時在是太小了,因而難以看見。

哈柏體積哈柏球英语Hubble volumeHubble sphere),是宇宙學中,由於宇宙的膨脹,使觀測者能觀察到被退行速度超過光速之外的區域包圍的範圍[1]

哈柏球的同移半徑是c/H_0,此處的c光速H_0哈柏常數。 更通俗的說,"哈柏體積"是可以是用於空間中體基的因次是(c/H_0)^3的任何區域。

哈柏體積經常 (但是錯誤的) 被視為可觀測宇宙的同義詞,但是後者其實是大於哈柏體積的[2][3]

改變的宇宙膨脹[编辑]

c/H_0的距離是所知的"哈柏長度"。在標準宇宙模型它等於139億光年,相似但較大於宇宙年齡的c倍。這是因為1/H_0給出的宇宙年齡是回推的推論法,它假設自大爆炸以來每個星系的退行速度都是不變的。事實上,因為重力退行速度最初會減速,而現在由於暗能量而加速,所以1/H_0只是近似於真實的年齡。

哈柏極限[编辑]

哈柏體積的邊界是所知的「哈柏極限」(Hubble limit)。依據哈柏定律,位於哈柏極限的天體相對於地球上觀測者的平均同移速度是c。這是意味深長的,因為在哈柏參數是恆定的宇宙,目前在哈柏極限之外的天體所發出來的光,永遠不會被地球上的觀測者看見。但是,哈柏「常數」不是恆定的。在減速的弗里德曼宇宙,哈柏球膨脹的比宇宙快,它的邊界超越退行星系發出的光。在加速的宇宙,哈柏球膨脹的比宇宙慢,天體會移動到柏球的外面[1]。所以哈柏球極限不需要定義宇宙論的視界(也就是說,正被邊界分離的事件有時可以看得見,或是其它的部分是永遠看不見[4]),因為(取決於宇宙模型)在該天體剛超越哈柏極限的較早時間發射的光依然可以進入球的內部而被我們看見[2]。如果,如同目前的觀測推斷出,膨脹的宇宙事實上是在加速中[5],則在稍後的時間,一些仍在哈柏極限內的天體將不會如現在一樣繼續被我們觀測到。

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Edward Robert Harrison. Masks of the Universe. Cambridge University Press. 2003年: 206. ISBN 0521773512. 
  2. ^ 2.0 2.1 For a discussion of why objects can be seen that are outside the Hubble sphere, see TM Davis & CH Linewater. Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the universe. arXiv:astro-ph/0310808. 2003. 
  3. ^ For an example of mistaken usage, see Max Tegmark. Parallel Universes. (编) Barrow, J. D.; Davies, J. D.; Harper, C. L. Science and Ultimate Reality: From Quantum to Cosmos. Cambridge University Press. 2004年: 459ff. ISBN 052183113X. 
  4. ^ Edward Robert Harrison. Masks of the Universe. Cambridge University Press. 2000年: 439. ISBN 052166148X. 
  5. ^ John L Tonry et al. Cosmological Results from High-z Supernovae. Astrophys J. 2003年, 594: 1. arXiv:astro-ph/0305008. Bibcode:2003ApJ...594....1T. doi:10.1086/376865. 

外部鏈結[编辑]