什么是字宙学红铭? 哈勃发现: Z=(2-元)/九。≈(H/c)D ·Dopplerf解释为: Z=(2-2)/元。≈v/c v≈HD<<C ·哈勃的解释: 宇宙学原理条件下的膨 胀: D(t)/R(t)=x(不随时间变化),于是: y=D=YR=(D/RR=H(1)D → Cy=H(1)D 哈勃定律是严格的
哈勃发现: Doppler解释为: 哈勃的解释: Z ( e )/ e (H / c)D Z v c v HD c ( e )/ e / 哈勃定律是严格的。 (不随时间变化) 于是: 宇宙学原理条件下的膨 胀 ( ) / ( ) / , : v H t D v D R D R R H t D D t R t
DOPPLER红移 Doppler红移只能描写在空间(惯性坐标系)中 本动。 ·Doppler?红移受狭义相对论的限制。 Dopplers红移只依赖于发射星系和观测者的运动, 而不依赖于中间情况。 广义相对论中只有local的惯性坐标系,没有 global的惯性坐标系,遥远星系无法在一个惯性 坐标系内处理Doppler效应
Doppler红移只能描写在空间(惯性坐标系)中 本动。 Doppler红移受狭义相对论的限制。 Doppler红移只依赖于发射星系和观测者的运动, 而不依赖于中间情况。 广义相对论中只有local的惯性坐标系,没有 global的惯性坐标系,遥远星系无法在一个惯性 坐标系内处理Doppler效应
Lemaitre的原始原子理论 ·I927年,比利时教士和天文学家G.Lematire重新得到 Einstein引力场方程的Friedman解。 ·Lematire指出哈勃观测到的宇宙膨胀现象正是Einstein引力 场方程所预言的。因此,过去的宇宙必定比今天的宇宙占 有较小的空间的尺度。并且,宇宙有一个起始之点,称为 “原始原子”。 对奥伯斯佯谬的现代解释 。由于宇宙膨胀,星系在离我们远去,发出的光子发生红移 ●5 宇宙的年龄不是无限的,遥远恒星的光子迄今尚未到达地 球。 ·我们只可能观测到宇宙视界(天体的退行速度达到光速处 )内的天体的辐射
Lemaitre的原始原子理论 1927年,比利时教士和天文学家G. Lematire重新得到 Einstein引力场方程的Friedman解。 Lematire指出哈勃观测到的宇宙膨胀现象正是Einstein引力 场方程所预言的。因此,过去的宇宙必定比今天的宇宙占 有较小的空间的尺度。并且,宇宙有一个起始之点,称为 “原始原子” 。 对奥伯斯佯谬的现代解释 由于宇宙膨胀,星系在离我们远去,发出的光子发生红移 宇宙的年龄不是无限的,遥远恒星的光子迄今尚未到达地 球 。 我们只可能观测到宇宙视界(天体的退行速度达到光速处 )内的天体的辐射
大爆炸宇宙学 0 I940 s Gamov和Alpher首先 提出宇宙起源于约150亿年 前一次猛烈的巨大爆炸。 宇宙的爆炸是空间的膨胀 ,物质则随着空间膨胀( 宇宙是无中心的)。 随着宇宙膨胀和温度降低 ,构成物质的原初元素相 继形成。 George Gamov
大爆炸宇宙学 1940s Gamov和Alpher首先 提出宇宙起源于约150亿年 前一次猛烈的巨大爆炸。 宇宙的爆炸是空间的膨胀 ,物质则随着空间膨胀( 宇宙是无中心的)。 随着宇宙膨胀和温度降低 ,构成物质的原初元素相 继形成 。 George Gamov
宇宙的年龄 Age=H Age- ·宇宙的年龄取决于哈勃常数的大 小及其随时间的变化 ·取决于宇宙内物质密度的大小 0=0 20>1 如果H0=65kmls/Mpc 20=1 Past Future (I)2=0,V不随时间变化, Time t=I/H=150亿年, (2)2=1,t=2/3H0=100亿年, (3)2>1,t<100亿年 Empty (constant expansion rate) LOw density 由于0<2<1,t=100-150亿年。 asieklun (unbound) 最年老的球状星团年龄约为I20- Critical density (marginally bound) 150亿年。 High density (bound) 10 15 Time (15 billion years) Present time
宇宙的年龄 宇宙的年龄取决于哈勃常数的大 小及其随时间的变化 取决于宇宙内物质密度的大小 如果 H0 = 65 km/s/Mpc (1) Ω0 = 0 , V不随时间变化, t =1/ H0 = 150 亿年, (2) Ω0 = 1 , t =2/3H0 = 100 亿年, (3) Ω0 > 1 , t < 100 亿年 由于0 < Ω0 < 1, t = 100-150亿年。 最年老的球状星团年龄约为120- 150亿年