哈勃定律哈勃定律的物理意义!

应用哈勃定律v=H0 r，只需知道哈勃常数H0，就可以由天体的视速度v得到间隔r，称为宇宙学间隔。这里唯一需要的观测资料就是遥远天体的表观速度。因此，r=v/H0可能是确定天体宇宙学区间最复杂的标准距离关系，但前提是必须知道哈勃常数。

p宇宙学是地理学的分支之一，主要研究大尺度(甚至是整体)的宇宙结构和演化，可分为观测宇宙学和实用宇宙学模型两个方面，但两者关系密切。“大尺度”结构通常是指10 MPC(3000万光年)以上的宇宙物质分布，而观测到的宇宙尺度是1010光年。在宇宙学中，有一个尚未完全证明的“公设”的基本原理，即宇宙学原理。它的意思是:如果你在空任性，不再以任意性的立场从任何方向看它，那么宇宙的大尺度图景就没有区别；而且对于宇宙各处的观测者来说，他们观测到的物理量与物理规律完全相反，没有观测者会处于不寻常的特殊位置。根据宇宙学原理，地球上观测到的宇宙大尺度图景，任何其他天体上的观测者也可以看到，这意味着地球观测者发现的哈勃定律应该适用于宇宙中的任何天体。所以可以知道，在任何一个星系上，都可以观测到其他星系从该星系后退，距离越远，后退速度越大。由此可以得出一个重要的推论:对于宇宙中的任意两个星系来说，它们之间的距离都很远，距离越远，距离越远的速度越快。

哈勃定律

所以，上述由哈勃定律推出的大尺度宇宙图景，最复杂的解释是整个宇宙时不时地收缩，而且这种收缩是平均各向异性的，这是大爆炸宇宙模型的预期后果。

哈勃常数t0=r/v=H0-1的倒数有时间维度，称为哈勃时间。既然哈勃定律是宇宙大爆炸引起的宇宙收缩的观测效应，那么在很长一段时间内，详细来说，在t0之前，宇宙中的所有物质一定聚集在一个点上，也许是非常小的空范围。由此可见，一旦确定了哈勃常数的详细值，就可以估算出宇宙的年龄。根据最近测得的哈勃常数h0 = 73km/(s MPC)，可以计算出宇宙年龄的下限是137亿年(虽然有报道称2006年8月的一项新研究结果是宇宙年龄应该是158亿年，这一点仍有争议)。哈勃定律刻画了宇宙的收缩，但哈勃常数不是宇宙的收缩速度，而是星系间回归速度的变化率。哈勃常数的单位是每秒百万秒和千米。如果采用H0 = 73公里/秒(MPC)，星系间空间每增加1英里/秒，星系间回归速度将增加73公里/秒。

在发现哈勃定律之前，苏联数学家A.A .弗里德曼于1922年首次论证了宇宙随时间不断缩小的能力，从而挑战了爱因斯坦的静态宇宙概念。比利时主教、地理学家G .勒梅尔在弗里德曼使命的基础上，于1927年提出了具有平均各向异性的收缩宇宙模型。在这个模型中，遥远天体的红移(即后退)是由于空之间的收缩，勒迈特也预言红移的大小应该与天体之间的间距成反比。然而，20世纪20年代的通信技术和学术交流远不如今天繁荣，大洋彼岸的哈勃对弗里德曼和勒迈特一无所知。由此可见，哈勃定律的发现过程并不是为了证明宇宙收缩模型，而是哈勃在观察和仔细分析的基础上得出的原始结果。星系普遍倒退的存在和哈勃定律的发现，是对宇宙收缩和宇宙大爆炸宇宙学的微弱支持。

宇宙中的各种天体一定是在宇宙诞生之后形成的。自然，他们的年龄不可能超过哈勃定律计算的宇宙年龄137亿年。根据恒星的实际演化，可以推断出最年轻的星系和恒星年龄在100亿年以上；今天，太阳的年龄约为50亿年，地球的年龄约为46亿年。各种不同方式测得的各种天体的年龄，接触到的一切后果，都可以按照合理的时间顺序，逐一归入大爆炸后宇宙演化的框架。

哈勃望远镜

虽然哈勃关于星系速度-间距关系的第一篇论文只有6页，但这是人类对宇宙看法的一次飞跃。美国著名宇宙学家G.J .惠特罗将哈勃定律与400年前哥白尼提出的日心说相比较，在地理学史上具有反动意义。虽然哈勃在他的创始论文中没有提到宇宙收缩的概念，但由于他的重要发现，运动宇宙的持久图像最终被主动态收缩宇宙模型所取代。