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哈勃定律距离计算器
如果您想知道"什么是哈勃定律?"或"哈勃常数的值是多少?",哈勃定律距离计算器就是您要找的地方!我们将向您展示如何使用哈勃定律方程,根据星系到地球的距离计算任何星系的运动速度。
我们还将解释什么是红移,以及哈勃定律定义背后的历史和争议。
什么是哈勃定律?- 哈勃定律定义
当天文学家首次观察到我们周围的所有星系时,他们发现所有星系似乎都在远离我们。事实上,它们"逃离"我们的速度与我们和它们之间的距离成正比。最早注意到这一现象的是埃德温·哈勃和乔治·勒梅特。
哈勃定律的定义是一个经验事实:宇宙中的星系(和一切事物)远离我们的速度越快,它们离我们就越远。这种比例关系被认为是常数(现在我们知道它不是),这个常数速度的值理所当然地以哈勃博士的名字命名。
测量星系远离我们速度的方法是观察它们的颜色变化或红移。听起来可能很奇怪,当一个物体远离我们时,它的颜色会变得稍微偏红。对于正常速度,这几乎无法察觉,但当我们接近光速时,这种现象变得越来越明显。
哈勃定律公式
其中:
- v — 星系的速度(正值表示远离我们)
- H₀ — 哈勃常数
- D — 到星系的距离
如何使用哈勃定律距离计算器?
哈勃定律距离计算器在原理上非常简单。它基于哈勃定律方程。正如我们之前提到的,哈勃定律方程显示了遥远星系的距离和速度的比例关系。
使用步骤:
1. 在计算器中,您可以输入速度或距离,它会自动给出另一个值。
2. 如果您已经在哈勃争议中选择了立场,您可以输入自己偏好的哈勃常数值。
3. 随意探索其他宇宙场景!
如果您有兴趣计算地球和恒星之间的距离,可以查看我们的视差计算器。
哈勃定律告诉我们什么?
当您环顾四周,看到一切都在远离您,而且距离越远,远离的速度越快...只有一种可能的解释:一切都在远离一切。它们似乎远离我们的事实是因为我们有自己的参考点,即我们可观测宇宙的中心。
织物类比: 想象一块织物,您在上面用永久性记号笔标记了一系列点。所有的点彼此之间的距离都相同。当您开始拉伸这块织物时,所有的点都会彼此越来越远。如果您将视线集中在一个点上,您会看到所有其他点都在"逃离"它。
在我们的宇宙中,同样的事情发生了。宇宙在膨胀,因此,所有事物都在彼此远离。这不是常数,而是稍微加速的(据我们所知),原因是暗能量。您可以在我们的宇宙膨胀计算器中了解更多信息(可能是我们制作过的关于宇宙的最好的计算器)。
哈勃常数和"哈勃麻烦"
哈勃常数现在是一个有争议的话题,研究人员无法就一个唯一值达成一致。通过观察遥远星系测量得出的值是73.4 km/s每Mpc。如果您观察大爆炸的残余物,哈勃常数是67.7 km/s每Mpc。
我们知道这种差异不是由于实验误差,那么是什么原因呢?我们对宇宙的知识中一定有一个漏洞需要填补!对于物理学家和太空爱好者来说,没有什么比这更令人沮丧,但同时又令人兴奋的了。在这个哈勃定律距离计算器中,我们使用70.3 km/s每Mpc(介于中间),但您可以自己更改它。
🙋 寻找其他天体物理学计算器?我们的史瓦西半径计算器和红移计算器!
常见问题
什么是红移?
红移是指当物体远离我们时,其发出的光的波长被拉长,使其看起来更红的现象。这是多普勒效应在光学中的表现,是天文学家测量星系退行速度的重要工具。
为什么哈勃常数的值存在争议?
不同的测量方法得出了不同的哈勃常数值。观测遥远星系得出约73.4 km/s/Mpc,而观测宇宙微波背景辐射得出约67.7 km/s/Mpc。这种差异被称为"哈勃张力",表明我们对宇宙的理解可能存在缺陷。
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| distanceUnit | string | Mpcs | 否 | 星系距离的单位 |
| speedUnit | string | km/s | 否 | 返回的退行速度单位 |
| distance | number | 1.0 | 否 | 星系到地球的距离 |
| hubbleConstantUnit | string | km/s | 否 | 哈勃常数的单位 |
| hubbleConstant | number | 70.3 | 否 | 哈勃常数值,表示宇宙膨胀速率 |
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|
| speedUnit | string | 退行速度的单位 | |
| redshift | number | 由于多普勒效应产生的红移值 | |
| formula | string | 使用的哈勃定律公式 | |
| speed | number | 星系相对于地球的退行速度 |
| 错误码 | 错误信息 | 描述 |
|---|---|---|
| FP00000 | 成功 | |
| FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例
