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  宇宙膨胀正在加速吗?           ★★★
宇宙膨胀正在加速吗?
作者:未知 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2008-5-24 9:49:49

宇宙膨胀现在已是不可争论的事实,一般来说,科学家都认为,由于引力的缘故,膨胀的速度会不断减慢,但是新的观测显示,宇宙膨胀正在加速。 
 
究竟如何测定宇宙膨胀的速度呢?究竟如何测定宇宙膨胀的速度呢? 一个方法是测量星系光谱的红移(redshift) [1] 以求得它远离我们的速度,再测量它对应的距离。一个方法是测量星系光谱的红移(redshift) [1]以求得它远离我们的速度,再测量它对应的距离。 1929年哈勃(Edwin P. Hubble) 通过研究24个星系的谱线(spectral lines),发现这些星系远离我们的速度是和距离成正比的(图一),这个比例便是大家经常听到的哈勃常数(Hubble’s constant)。 1929年哈勃(Edwin P. Hubble)通过研究24个星系的谱线(spectral lines),发现这些星系远离我们的速度是和距离成正比的(图一),这个比例便是大家经常听到的哈勃常数(Hubble’s constant)。 哈勃常数越大,代表宇宙的膨胀速度越快。哈勃常数越大,代表宇宙的膨胀速度越快。 
 
然而宇宙不是等速膨胀的,所以不同时期的哈勃常数便有所不同。然而宇宙不是等速膨胀的,所以不同时期的哈勃常数便有所不同。 我们不可能回到十亿年前,观测当时星系的后退速度与距离的比例,幸而我们仍可以通过观测遥远星系的后退速度与距离的比例,来计算从前宇宙膨胀速度(比方说,我们今天看到一个十亿光年外的星系的光,是十亿年前发出的,因此我们看到的其实是该星系十亿年前的面貌)。我们不可能回到十亿年前,观测当时星系的后退速度与距离的比例,幸而我们仍可以通过观测遥远星系的后退速度与距离的比例,来计算从前宇宙膨胀速度(比方说,我们今天看到一个十亿光年外的星系的光,是十亿年前发出的,因此我们看到的其实是该星系十亿年前的面貌)。 
 
星系远离我们的速度可从红移量得知,但如何求得它们的距离呢?星系远离我们的速度可从红移量得知,但如何求得它们的距离呢? 原来哈勃等人假设星系的总光量(intrinsic brightness) [2] 是大致相同的。原来哈勃等人假设星系的总光量(intrinsic brightness) [2]是大致相同的。 那些看来亮一点的离开我们较近,暗的则较远;不过问题来了,不同种类和大小的星系有不同的总光量,尤其是数十亿光年外的星系(即「远古」的星系),其总光量和近距离星系的总光量有很大分别,所以要观测这类星系的后退速度与距离比例有很大的困难。那些看来亮一点的离开我们较近,暗的则较远;不过问题来了,不同种类和大小的星系有不同的总光量,尤其是数十亿光年外的星系(即「远古」的星系),其总光量和近距离星系的总光量有很大分别,所以要观测这类星系的后退速度与距离比例有很大的困难。  
  

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