用哈勃定律计算银河系膨胀速度,两种观念,两种结果,新旧宇宙观,在此PK:
为了计算方便,先把哈勃常数H的量纲里的MPC换算成光年(Ly=9.46X10^15 m)
H=77(KM/S/MPC)=77【KM/S/(3.25X10^6)Ly】=2.37X10^-5(KM/S/Ly)=2.37 /( 9.46 x 10^2 x 10^15) (M/S/KM)=2.5x10^-18 (M/S/M)
图中P0是太阳诞生时间点,P1是现在时间点,太阳年龄是紫线段T约50亿年,黄线段是现在的膨胀速度V1,太阳诞生时的膨胀速度是V0,
而太阳诞生后太阳与银河系中心增加的距离L就是浅绿色的梯形面积,太阳诞生时与银心的距离L0则是图中浅灰色三角形的面积,太阳与银心的总距离
为L+L0 = 24000 LY=2.4X10^4X 9.46X10^15 m=2.27X10^20 m 。
参数代入哈勃定律V1=(L+L0)xH=24000X2.37X10^-5(KM/S)=5.616X10^-1(KM/S)=568.6M/S,
同理:V0=H x L0
由于太阳诞生至今,随着宇宙膨胀太阳与银心距离不断增加,对应的膨胀速度也并不固定,而是不断增大,故V1≠V0
根据哈勃定律,膨胀速度与距离是线性关系,距离与时间也是线性关系,所以L区域是直角梯形:
L=T(V0+V1)/2
得到太阳与银心的总距离:L0+ L=V0 / H+T(V0+V1) / 2
参数代入上式: 2.27X10^20=V0 / 2.5x10^-18+ ( 360 x 24 x 3600 x 50 x 10^8)x (568.6+V0) / 2 (m)
解得V0=388.9 M/S
膨胀速度增量为V1 - V0 = 568.6-389= 200 m/s
初始距离L0 = V0 / H = 388.9/2.5x10^-18 = 1.56x10^20 m =16444 Ly
距离增量为L =24000-16444=7556 Ly 占比31.5%
解读:因为宇宙膨胀,太阳诞生至今远离银核7556光年,远离速度增加了二百米每秒。
综上可知,宇宙加速膨胀似乎是铁板钉钉的事,以上结论符合1998年以来的主流看法。
即便如此,我还是否定宇宙膨胀在加速这个论调。为什么?
注意极为重要的一点:哈勃公式中V0=H x L0中的V0和L0都是50亿年前的数值,而哈勃常数H却是现代测量值。50亿年前的哈勃常数谁也无法测量。
重新认识哈勃常数
奇点爆炸时,把全宇宙所有的物质暗物质能量暗能量在极短的时间全部释放,使宇宙空间在暴涨期以远超光速的膨胀速度急剧暴涨拉伸,此刻的暗能量密度是最大值,哈勃常数也处于最大值;直到现代,宇宙质能总量不变,而宇宙空间不断扩大,使得驱动宇宙空间膨胀的暗能量密度不断下降,意味着空间膨胀速度也随之下降,表现为哈勃常数不断的减小,也就是哈勃常数是随时间变小的变量,即:哈勃常数与时间成反比,图示:
哈勃常数H是时间t的函数:
H=f(t)=k/t(k是待定系数)
把H2=77(KM/S/MPC)= 2.37X10^-5(KM/S/Ly),t=138(亿年)代入上式得:
k=77X138=10626(H量纲取KM/S/MPC,t量纲为亿年),或k=1.82x10^-3(H量纲取KM/S/Ly, t量纲为亿年)
H1=k/t0=10626/(138-50)=120.75 (KM/S/MPC)=3.715x10^-5 (KM/S/Ly)。
太阳诞生时哈勃常数H变化曲线已处于线性阶段,如图:
V0的计算类同前述:L0+L=24000 Ly
L0=V0 / H1, L=T(V0+V1)/2 , 代入上式:
V0/H1 + T(V0+V1)/2 = 24000 Ly
数值代入
V0/(3.715x10^-5)+ 50(V0+0.5686)/2 = 24000 Ly
解得V0=0.89024KM/S = 890.24 M/S
太阳诞生时距离L0=V0 / H1 = 0.89024 / (3.715x10^-5) (Ly)=23963.4 (Ly)
距离增量为24000-23963.4(Ly)=36.6光年
结论:太阳诞生50亿年到现在,宇宙膨胀使之与银心的距离增加36.6光年,而膨胀速度下降321.6米每秒。
两种结果大相径庭,显然,后者更符合现实,星系运行更稳定,理论更自恰。
宇宙空间膨胀速度在下降,这才是真理!
为了计算方便,先把哈勃常数H的量纲里的MPC换算成光年(Ly=9.46X10^15 m)
H=77(KM/S/MPC)=77【KM/S/(3.25X10^6)Ly】=2.37X10^-5(KM/S/Ly)=2.37 /( 9.46 x 10^2 x 10^15) (M/S/KM)=2.5x10^-18 (M/S/M)
图中P0是太阳诞生时间点,P1是现在时间点,太阳年龄是紫线段T约50亿年,黄线段是现在的膨胀速度V1,太阳诞生时的膨胀速度是V0,
而太阳诞生后太阳与银河系中心增加的距离L就是浅绿色的梯形面积,太阳诞生时与银心的距离L0则是图中浅灰色三角形的面积,太阳与银心的总距离
为L+L0 = 24000 LY=2.4X10^4X 9.46X10^15 m=2.27X10^20 m 。
参数代入哈勃定律V1=(L+L0)xH=24000X2.37X10^-5(KM/S)=5.616X10^-1(KM/S)=568.6M/S,
同理:V0=H x L0
由于太阳诞生至今,随着宇宙膨胀太阳与银心距离不断增加,对应的膨胀速度也并不固定,而是不断增大,故V1≠V0
根据哈勃定律,膨胀速度与距离是线性关系,距离与时间也是线性关系,所以L区域是直角梯形:
L=T(V0+V1)/2
得到太阳与银心的总距离:L0+ L=V0 / H+T(V0+V1) / 2
参数代入上式: 2.27X10^20=V0 / 2.5x10^-18+ ( 360 x 24 x 3600 x 50 x 10^8)x (568.6+V0) / 2 (m)
解得V0=388.9 M/S
膨胀速度增量为V1 - V0 = 568.6-389= 200 m/s
初始距离L0 = V0 / H = 388.9/2.5x10^-18 = 1.56x10^20 m =16444 Ly
距离增量为L =24000-16444=7556 Ly 占比31.5%
解读:因为宇宙膨胀,太阳诞生至今远离银核7556光年,远离速度增加了二百米每秒。
综上可知,宇宙加速膨胀似乎是铁板钉钉的事,以上结论符合1998年以来的主流看法。
即便如此,我还是否定宇宙膨胀在加速这个论调。为什么?
注意极为重要的一点:哈勃公式中V0=H x L0中的V0和L0都是50亿年前的数值,而哈勃常数H却是现代测量值。50亿年前的哈勃常数谁也无法测量。
重新认识哈勃常数
奇点爆炸时,把全宇宙所有的物质暗物质能量暗能量在极短的时间全部释放,使宇宙空间在暴涨期以远超光速的膨胀速度急剧暴涨拉伸,此刻的暗能量密度是最大值,哈勃常数也处于最大值;直到现代,宇宙质能总量不变,而宇宙空间不断扩大,使得驱动宇宙空间膨胀的暗能量密度不断下降,意味着空间膨胀速度也随之下降,表现为哈勃常数不断的减小,也就是哈勃常数是随时间变小的变量,即:哈勃常数与时间成反比,图示:
哈勃常数H是时间t的函数:
H=f(t)=k/t(k是待定系数)
把H2=77(KM/S/MPC)= 2.37X10^-5(KM/S/Ly),t=138(亿年)代入上式得:
k=77X138=10626(H量纲取KM/S/MPC,t量纲为亿年),或k=1.82x10^-3(H量纲取KM/S/Ly, t量纲为亿年)
H1=k/t0=10626/(138-50)=120.75 (KM/S/MPC)=3.715x10^-5 (KM/S/Ly)。
太阳诞生时哈勃常数H变化曲线已处于线性阶段,如图:
V0的计算类同前述:L0+L=24000 Ly
L0=V0 / H1, L=T(V0+V1)/2 , 代入上式:
V0/H1 + T(V0+V1)/2 = 24000 Ly
数值代入
V0/(3.715x10^-5)+ 50(V0+0.5686)/2 = 24000 Ly
解得V0=0.89024KM/S = 890.24 M/S
太阳诞生时距离L0=V0 / H1 = 0.89024 / (3.715x10^-5) (Ly)=23963.4 (Ly)
距离增量为24000-23963.4(Ly)=36.6光年
结论:太阳诞生50亿年到现在,宇宙膨胀使之与银心的距离增加36.6光年,而膨胀速度下降321.6米每秒。
两种结果大相径庭,显然,后者更符合现实,星系运行更稳定,理论更自恰。
宇宙空间膨胀速度在下降,这才是真理!