宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.体现为宇宙的膨胀速

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 11:28:08
宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.体现为宇宙的膨胀速

宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.体现为宇宙的膨胀速
宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑
有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.
就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.
体现为宇宙的膨胀速度的确是比光速快.
那是不是要质疑一下,究竟那簇观测到的光谱,它是如何来到我们地球的?
它经历的宇宙空间同样是在膨胀的,它经历的路程在137亿年的时间里,也在迅速拉长,按道理是永远也不应该来到地球.
但是,我们偏偏检测到了红移量这么大的天体光谱,这不是自相矛盾吗?
你们说的都不对,等待更好的回答
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我的理解是,宇宙就象是无数个泡泡挤在一起,每个泡泡的膨胀速度都是72的话,积累到远隔130亿光年那里,总的膨胀速度就不是72了。这就是为什么越远红移越多的原因。所以我认为宇宙极远处膨胀速度大于光速,是应该的。
所以,会不会这个最远的观测到的天体,已经是折算过实际距离的天体?我们能观测到的尽头,不能超越膨胀速度大于光速的位置?在这往外,就必定无法观测呢?
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看来同日认同我的理解。我也明白了。不过这里还是发现一些细节:
使用数学方法计算膨胀的距离,代入72千米/秒/百万秒距,得出135.8亿光年的距离处,天体速度开始大于光速。
这个会不会就是目前的可观测极限?当然,这个膨胀速度是现在的,据说以前膨胀比现在慢,可能界限能大点,但是数量级大概就是这么多了。哪怕以前的膨胀速度是1千米/秒/百万秒距,也就是增大72倍而已。
继续推下去,可以得出137亿年宇宙膨胀了多少。公式是d=c(1+v)t,是微积分,大概跟时间的平方成正比,当这个时间是137亿的话,那宇宙到现在那是膨胀得不得了了。

宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.体现为宇宙的膨胀速
好吧,这个问题我很感兴趣,事实的确如你所述.但是我不得不说你的理解在逻辑上有些问题
首先,你用的那个72什么的应该是哈伯常数,单位等价于秒分之一
1.宇宙年龄是利用哈波长数推出来的,也就说,如果我们假设哈波长数是定值,那么它的倒数就是宇宙年龄(显然),所以人们花了很大力气来估算这个常数,最后得出宇宙是150-180亿光年,所以经过150-180亿年的膨胀,你当然会得到最初的两点的相对速度是光速.(你得到的135.8亿光年应该是因为人们根据各种观察数据来修正的哈波长数,你可以理解为约等于150-180)
这里因果倒置了
2.你所说的膨胀越来越快是因为近年来科学家们发现哈波长数不是常数,而是随着时间变得越来越大了,而且按照大爆炸理论,在宇宙的开始有一段时间宇宙膨胀速度要高得多(也就说哈波长数并不是简单的沿时间逐渐变大,所谓的第二类视界也是高速膨胀的时候产生的,人们猜想膨胀可以超越光速,以至于部分信息丢失了),所谓的哈波长数,是根据当前物质密度与能量密度决定的.
3.关于速度的推论这里有个问题,d=c(1+v)t是没有考虑到相对论效应的情况下的多普勒公式(你是直接两边乘时间了吧?这里应该用那个矩阵变换算距离),如果考虑到相对论效应,光速c将是绝对速度,不可被超越,你会得到类似于开方下(c+v)/(c-v)的东西,然后当v接近与c的时候你会发现d=正无穷
另外,你是直接把哈波长数乘上距离了吧,首先,哈波长数并不是定值,而且没有人能够保证在非常大的距离,这个常数还是常数.
!哈波长数只是我们周围空间当前膨胀的平均速度!
3.5.关于距离测量:
首先利用统计学方法测量近距离星体的红移与距离关系(近距离星体的距离测量是利用岁差或者地球-月球上的观测仪器加三角函数法),然后利用这个比例估算出哈波长数,然后利用哈波长数估算那些距离不可测量的星体
(一般我们应用哈波长数和氢光谱红移来计算中进距离的星云距离,远距离的话要用别的方法,比如说candle effect,这个方法的中文我没有查到,你用wikipedia可以查到这个method的原理和应用方法,学了好久了,没有太大印象了)
还有一个是引力透镜效应来估算超远距离,太复杂了,一时间介绍不清楚~反正也不是重点
4.最后一点,关于4维时空,从相对论里面我们可以得知,空间不在是笛卡尔坐标系,时间也不是一根光滑匀速的数轴,时间和空间是相互联系影响的(有一个比较新颖的解释是,哈波长数的存在不是宇宙在膨胀的表现,而是时间在变慢).但有一点你是正确的,远隔130亿光年处的光是经历了130亿年才进入你的视野的,也就说现在那些物质已经不再那了,不过这里又用了绝对距离这个不存在的东西,会有问题的,也就是说,我们甚至不能保证130亿年前那些物质在那里~!
举一个极端的例子,如果哈波长数是0.99c每光年,那么1光年外的光不是需要经历1年才能到我们眼里,也不是100年,具体多少需要一个稍微复杂的积分~这个是显然的,因为光在移动的过程中空间也在膨胀,导致距离变大了,我的估算结果(不保证对,很多地方我用近似回避了矩阵运算)是在10年左右,所以在观察者看来,那个物体在10光年外
另外,那个泡泡模型我可以跟你保证是正确的,而且非常有用,你可以利用这个模型进行一些有意思的计算,经常结果超乎你的想象哦~~~~~(所谓正确,只是当前主流观点猜想假说)
天文并不是我主修~但很开心能和你讨论有关宇宙的本质问题~呵呵~貌似有些地方太专业了,希望不要影响意思的表达

你犯了概念上的错误~~
宇宙虽然膨胀但是天体并不会向膨胀方向移动~~因为宇宙膨胀不会对天体产生外力~~
宇宙膨胀的地方只是一片真空~~由之后飞过去的物质元素组成新的天体~~而原先在宇宙边缘的天体与地球的距离不会发生变化~~
所以说宇宙膨胀不会影响人类观测红移~~因为他不受到宇宙膨胀方向的作用力~~...

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你犯了概念上的错误~~
宇宙虽然膨胀但是天体并不会向膨胀方向移动~~因为宇宙膨胀不会对天体产生外力~~
宇宙膨胀的地方只是一片真空~~由之后飞过去的物质元素组成新的天体~~而原先在宇宙边缘的天体与地球的距离不会发生变化~~
所以说宇宙膨胀不会影响人类观测红移~~因为他不受到宇宙膨胀方向的作用力~~

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那说法有问题,如果背景辐射源接近宇宙边缘,且接近光速运动,那么如果我们100多亿年后的今天接收到背景辐射,那么如果认为宇宙始终匀速膨胀,那么现在它一定膨胀到200多亿光年之大,如果是减速膨胀,那么宇宙半径会小于200亿光年。
而且光不会来不到,除非光源以光速离开我们,导致无限大红移,否则我们一定能见到它的光。
宇宙膨胀导致星体距离增大和红移,但星体间的距离不会也不可能增大到无限,所...

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那说法有问题,如果背景辐射源接近宇宙边缘,且接近光速运动,那么如果我们100多亿年后的今天接收到背景辐射,那么如果认为宇宙始终匀速膨胀,那么现在它一定膨胀到200多亿光年之大,如果是减速膨胀,那么宇宙半径会小于200亿光年。
而且光不会来不到,除非光源以光速离开我们,导致无限大红移,否则我们一定能见到它的光。
宇宙膨胀导致星体距离增大和红移,但星体间的距离不会也不可能增大到无限,所以对波长的拉伸也不会达到无限,光仍然存在,那里和这里的相对速度不到光速,光还是能追上来。
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我们能看见接近宇宙边缘的东西发出的背景辐射,根据红移公式就表明了那里并非以光速离开我们,换个角度,等价于我们并非以光速离开那里,所以那里的光能够追上来。
对于退行速度超过光速的部分我们一般会认为没有意义,正如我们认为无限大没有实际意义一样,我们也观察不到那里。
道理反过来想就明白,假如宇宙是以前认为的稳定态宇宙,没有膨胀,而且宇宙中的星体是在某个时刻同时发光的,之前它们都没有发光,我们从宇宙诞生至今会看见什么?我们看见的景象就是天上的星体越来越多,而且新星体出现的距离一个比一个远,因为越远的星光需要更长时间才能被我们看见,而距离的增量就是光速,看不见的星体我们会认为是不存在。
而现在我们的宇宙在膨胀,假如我们将光速膨胀的距离定为宇宙边缘,在宇宙边缘附近有个星系,我们仅仅能收到它一丁点红移量极大的电磁波,我们就认为它是存在的;而如果在更外面有另一个星系,退行速度已经超过光速,那么它发出的光就会经历无限的红移,光不复存在,我们看不见它,我们自然会认为它不存在,因为没有能证明它存在的证据。
这个情景就像黑洞的视界,不过我们现在说的是宇宙的视界,宇宙视界包围着我们,而且不断扩大,但是两者惊人类似:在视界附近的东西同样有巨大的红移、在视界另一边的东西我们看不见、视界另一边的东西以超光速运动,所有黑洞视界的特性跟宇宙边缘的特性可以说完全一致。

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我们所看到的光发出的光谱不是现在进行时的恒星所发出的,是以前的时间发出的。。

不知道你这些数据是哪里来的。要真是这样那你说得对,我们永远看不到任何星星了。可事实并非如此,也就是说明那些数据是荒谬的。

自从哈勃发现红移创立大爆炸宇宙学开始。科学家就一直致力于测定宇宙膨胀速度。从20世纪70年代以后,大家基本达成共识宇宙膨胀速度大致在50-100千米/秒之间。而最近美国天文学家弗里德曼和世界各国15位天文学家共同合作,利用哈勃望远镜的数据经过11年艰苦努力...

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不知道你这些数据是哪里来的。要真是这样那你说得对,我们永远看不到任何星星了。可事实并非如此,也就是说明那些数据是荒谬的。

自从哈勃发现红移创立大爆炸宇宙学开始。科学家就一直致力于测定宇宙膨胀速度。从20世纪70年代以后,大家基本达成共识宇宙膨胀速度大致在50-100千米/秒之间。而最近美国天文学家弗里德曼和世界各国15位天文学家共同合作,利用哈勃望远镜的数据经过11年艰苦努力测定的最新数据为72千米/秒,刚好在原来那估计数据之间。这中间无论哪个速度都与300000千米/秒的光速相差十万八千里。

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你是在三维空间里去理解四维或者多维的宇宙

别说你的智慧不行,就是全地球最聪明最厉害的计算机也不可能给出确切的答案。没有有力的证据,一切都是空谈。像你这种人无非是自以为很聪明。

大爆炸理论是绝对错误。

现在对宇宙的任何科学解释都还只是假说罢了,你只能把它当作一种解释,没有真正得到证实。

要说的很简单,地球也是处在整个膨胀的宇宙中,也就是说地球也有个膨胀速度,根据相对论,观测到的红移的星体运动速度能够大于光速。而另一方面,观测到的蓝移现象也正是说明了这点

从发射源发出的光经过137亿年的时间总算到达了地球。这段时间。由于空间膨胀,光波已经被拉长,发出光信号的地点也已经退行到了更为遥远的距离(470亿光年)

不矛盾

红移和蓝移目前的理解仅仅是向相反2个方向背道而驰,但为什么在同一个天体上同时出现红移和蓝移,还是个未解之谜。全世界都没解开,我们业余者更不可能了。

我首先回答下你的问题,然后对你的问题提出质疑
一、光速是不变的。如果你的题设是正确的,那么光还是可以到达地球的。光和声音是一样的,从物体发出后是从发出位置通过未知的介质(以太)传播到地球的,由于光的波动性,它与光源的速度无关,就像声音,只与传播介质有光,不过光源的速度会使光发生红移(远离观察者)或蓝移(向观察者运动),因为后发出的光波因为光源远离而与前一个波的距离比正常值大,也就是波长变大...

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我首先回答下你的问题,然后对你的问题提出质疑
一、光速是不变的。如果你的题设是正确的,那么光还是可以到达地球的。光和声音是一样的,从物体发出后是从发出位置通过未知的介质(以太)传播到地球的,由于光的波动性,它与光源的速度无关,就像声音,只与传播介质有光,不过光源的速度会使光发生红移(远离观察者)或蓝移(向观察者运动),因为后发出的光波因为光源远离而与前一个波的距离比正常值大,也就是波长变大了,就是红移,蓝移同理,波长变小。你不可能因为超音速飞机在前面飞你就听不到它的声音吧,仅仅是飞机音调变了。所以,假设光源真的以超光速远离我们(这到目前为止认为是不可能的),那我们还是可以接受到光的,就是光的波长变得难以想象的大。PS:光既有波的特性,又有物质的特性,目前人类对于光的研究仅仅在此,基本上相当于不懂什么是光(光子)。
二、光速是无法超越的。首先是爱因斯坦的相对论正式提出的,后来人们经过多次实验证明了它是正确的。如:现在的火箭速度已经接近了目前发动机的极限了,即使推力加大提升的速度也不很明显了,这就像温度,越是接近0K,越是困难,到达0K是不可能的,光速也是不能达到或是超越的。光速是速度的极限,再大就会时空倒流了。所以宇宙膨胀速度超光速是个难以想象的事情,宇宙膨胀我倒是暂时认为它是真的,因为目前的观测结果显示,离我们远的星系都在远离我们,而且是越远的跑地越快,这与爆炸模型相像

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宇宙的边缘也就是所谓的视界,就是我们所能看到的,那颗130亿年前的天体,能够被我们所观测到的是130亿年前的余辉,但是那之后发生的事情尚未影响到我们,对于我们而言与我们相关的宇宙才是有意义的,而任何相互作用都不可能超过光速
说白了,那宇宙边缘的地方,与我们远离的不只是距离还有时间,这才是宇宙膨胀的意义...

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宇宙的边缘也就是所谓的视界,就是我们所能看到的,那颗130亿年前的天体,能够被我们所观测到的是130亿年前的余辉,但是那之后发生的事情尚未影响到我们,对于我们而言与我们相关的宇宙才是有意义的,而任何相互作用都不可能超过光速
说白了,那宇宙边缘的地方,与我们远离的不只是距离还有时间,这才是宇宙膨胀的意义

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我的理解是,宇宙就象是无数个泡泡挤在一起,每个泡泡的膨胀速度都是72的话,积累到远隔130亿光年那里,总的膨胀速度就不是72了。这就是为什么越远红移越多的原因。所以我认为宇宙极远处膨胀速度大于光速,是应该的。
所以,会不会这个最远的观测到的天体,已经是折算过实际距离的天体?我们能观测到的尽头,不能超越膨胀速度大于光速的位置?在这往外,就必定无法观测呢?
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我的理解是,宇宙就象是无数个泡泡挤在一起,每个泡泡的膨胀速度都是72的话,积累到远隔130亿光年那里,总的膨胀速度就不是72了。这就是为什么越远红移越多的原因。所以我认为宇宙极远处膨胀速度大于光速,是应该的。
所以,会不会这个最远的观测到的天体,已经是折算过实际距离的天体?我们能观测到的尽头,不能超越膨胀速度大于光速的位置?在这往外,就必定无法观测呢?
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看来同日认同我的理解。我也明白了。不过这里还是发现一些细节:
1。使用数学方法计算膨胀的距离,代入72千米/秒/百万秒距,得出135.8亿光年的距离处,天体速度开始大于光速。
这个会不会就是目前的可观测极限?当然,这个膨胀速度是现在的,据说以前膨胀比现在慢,可能界限能大点,但是数量级大概就是这么多了。哪怕以前的膨胀速度是1千米/秒/百万秒距,也就是增大72倍而已。
2。继续推下去,可以得出137亿年宇宙膨胀了多少。公式是d=c(1+v)t,写法有点问题,是微积分,大概跟时间的平方成正比,当这个时间是137亿的话,那宇宙到现在那是膨胀得不得了了。
3。膨胀速度越来越快,对于这个膨胀速度的问题,不知道有什么解释没有?

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这膨胀速度是相对宇宙中心,是大于光速,但是同地球统一方向膨胀的星系相对地球速度绝对小于光速的。就像一条橡皮筋,中间绑条绳子是地球,末端是宇宙边缘,你把橡皮筋拉长的长度难道就是中间地球到末端的长度??显然不是。所以宇宙真正的大小远比目前可观察到的要大,也就是你说的其他与地球不同方向膨胀的天体地球上永远也观察不到...

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这膨胀速度是相对宇宙中心,是大于光速,但是同地球统一方向膨胀的星系相对地球速度绝对小于光速的。就像一条橡皮筋,中间绑条绳子是地球,末端是宇宙边缘,你把橡皮筋拉长的长度难道就是中间地球到末端的长度??显然不是。所以宇宙真正的大小远比目前可观察到的要大,也就是你说的其他与地球不同方向膨胀的天体地球上永远也观察不到

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如果宇宙密度比宇宙常数大为开宇宙,反之为闭宇宙。开宇宙的可能性比较大,引力无法抗衡张力。就会继续膨胀。因为,目前观测到的宇宙密度比宇宙常数小很多。虽然还有很多暗物质。

宇宙学红移和宇宙膨胀的迷惑有人说,宇宙因为膨胀的原因,使实际的大小比观测的要大,成3.5倍.就是说我们观测到的最远的天体130亿光年,实际的距离已经到达455亿光年处.体现为宇宙的膨胀速 红移与宇宙膨胀的关系 有人说《宇宙在膨胀》所以宇宙无限、用最简单解释一下?什么叫宇宙膨胀? 有人说宇宙在不断膨胀,那么膨胀所需的物质从哪里来? 请宇宙学科学家解释?宇宙是在膨胀以被证实和公认,但宇宙到底存在奇点吗? 大爆炸宇宙理论、宇宙膨胀理论和红移定理对宇宙的理解都是殊途同归,不谋而合的,我相信这绝对不是巧合.是什么在操控呢? 宇宙的几何形状有人说宇宙在膨胀,会有爆炸,真的吗,还是骗人的? 有人说这个宇宙在膨胀!这是真的吗?我喜欢问一些关于宇宙的问题 请那位高手解释一下宇宙膨胀和红移,蓝移之间的关系?详细的报告样子 据宇宙学原理,得出宇宙无中心.但我想问宇宙学原理是怎么来的?宇宙还没研究清楚怎能就先来个宇宙学原理难道有人弄明白了宇宙?那他/她又是谁? 宇宙膨胀的速度 宇宙膨胀的原因. 宇宙红移 宇宙的尽头何在 宇宙膨胀和收缩的依据是什么 宇宙中的物质是否与空间一起在膨胀,根据是宇宙中普遍存在的红移现象? 恒星是静止不动的吗?星系光谱“红移”能否说明宇宙正在膨胀? 请教一个概念 宇宙的红移效应 膨胀为什么不是运动? 宇宙膨胀与宇宙演化的关系