قانون هابل-لومتر و انبساط کیهانی
قانون هابل-لومتر بیان میکند که کهکشانهای دوردست با سرعتهایی متناسب با فاصله خود از ما دور میشوند، که این خود شواهد رصدی بنیادی برای انبساط جهان است.
Definition
قانون هابل-لومتر تناسب خطی بین سرعت دور شدن یک کهکشان دوردست و فاصله آن است، که ثابت تناسب آن پارامتر هابل است؛ این دور شدن نشاندهنده انبساط یکنواخت فضا است که توسط یک عامل مقیاس کیهانی رو به رشد توصیف میشود.
Scope
این موضوع به رابطه تجربی سرعت-فاصله، تفسیر انتقال به سرخ کهکشانها به عنوان کشیدگی فضا به جای حرکت دوپلر معمولی، تعریف و معنای پارامتر هابل و تغییرات آن با زمان کیهانی، و تمایز مفهومی بین سرعتهای کیهانی و سرعتهای ویژه میپردازد.
Core questions
- رابطه خطی سرعت-فاصله چه مفهومی درباره تاریخ جهان دارد؟
- انتقال به سرخ کیهانی چگونه با انتقال دوپلر معمولی تفاوت دارد؟
- چرا پارامتر هابل در طول زمان کیهانی واقعاً ثابت نیست؟
Key concepts
- پارامتر هابل
- سرعت دور شدن
- انتقال به سرخ کیهانی
- جریان هابل
- سرعت ویژه
- عامل مقیاس
Key theories
- تناسب سرعت-فاصله
- سرعت دور شدن به صورت خطی با فاصله مقیاس میشود، که نشانهای از انبساط یکنواخت است که در آن هر ناظری جریان هابل یکسانی را مشاهده میکند، که با یک جهان همگن و همسانگرد سازگار است.
- انتقال به سرخ کیهانی
- طول موجهای نور از منابع دوردست به نسبت رشد عامل مقیاس بین انتشار و مشاهده کشیده میشوند، بنابراین انتقال به سرخ مستقیماً میزان انبساط جهان را اندازهگیری میکند.
Mechanisms
با افزایش عامل مقیاس کیهانی، فاصله مناسب بین اجرام همحرکت به نسبت آن رشد میکند، که منجر به سرعت دور شدنی برابر با پارامتر هابل ضربدر فاصله میشود و طول موج نور در حال عبور را به همان نسبت کش میدهد.
Clinical relevance
قانون هابل-لومتر کیهانشناسی را به یک علم رصدی تبدیل کرد: این قانون رابطه انتقال به سرخ-فاصله را فراهم میکند که برای نقشهبرداری سهبعدی از جهان و تبدیل انتقال به سرخ یک کهکشان به زمان نگاه به گذشته استفاده میشود و اساس تفسیر تقریباً تمام دادههای فراکهکشانی را تشکیل میدهد.
History
اسلیفر انتقال به سرخهای بزرگ کهکشانها را در دهه ۱۹۱۰ اندازهگیری کرد؛ لومتر رابطه سرعت-فاصله را در سال ۱۹۲۷ از یک مدل جهان در حال انبساط استخراج و پیشبینی کرد، و هابل رابطه رصدی را در سال ۱۹۲۹ منتشر کرد، که این قانون در سال ۲۰۱۸ توسط اتحادیه بینالمللی نجوم به افتخار سهم قبلی لومتر، به هابل-لومتر تغییر نام یافت.
Debates
- اولویت و نامگذاری
- مقاله لومتر در سال ۱۹۲۷ رابطه سرعت-فاصله را پیشبینی کرده بود و حتی نرخ انبساط را قبل از انتشار هابل در سال ۱۹۲۹ تخمین زده بود، که منجر به بحث طولانی بر سر اعتبار شد که اتحادیه بینالمللی نجوم با پذیرش نام دوگانه قانون هابل-لومتر تا حدی آن را حل کرد.
Key figures
- Edwin Hubble
- Georges Lemaitre
- Vesto Slipher
- Milton Humason
Related topics
Seminal works
- hubble1929
- lemaitre1927
Frequently asked questions
- آیا انتقال به سرخ کیهانی همان انتقال دوپلر است؟
- دقیقاً نه: در حالی که انتقال به سرخهای کوچک را میتوان به عنوان انتقال دوپلر تقریب زد، انتقال به سرخ کیهانی از انبساط فضا که نور را در حال عبور کش میدهد، ناشی میشود و دقیقترین تفسیر آن به عنوان یک اندازهگیری مستقیم از میزان رشد جهان از زمان انتشار نور است.
- آیا قانون هابل-لومتر به این معنی است که ما در مرکز جهان هستیم؟
- خیر: در یک جهان در حال انبساط یکنواخت، هر ناظری تمام کهکشانهای دیگر را در حال دور شدن طبق همان قانون میبیند، بنابراین دور شدن ظاهری از ما شواهدی از یک مکان مرکزی خاص نیست.