과학 역사상 가장 잘 알려진 상징적 인 논문 중 하나 인 Edwin Hubble의 1929 PNAS 기사는 은하의 거리와 속도 (속도) 사이의 관계를 관찰했습니다. 허블 법은 끝없는 우주의 개념을 공개했으며 우주에 대한 우리의 개념을 근본적으로 바꾸었다. 그것은 관찰 우주론에 대한 연구를 시작했는데, 이는 140 억 년 동안 성장하고 변화해 왔으며 많은 은하, 암흑 물질 및 우주파로 구성된 놀랍도록 큰 우주를 보여 주었다.
. 허블 법과 확장 우주
우리가 90 년 전에 우리 주변의 대다수의 존재에 대해 단서가 없다는 것을 이해하는 것은 불가능합니다. 우리의 현재 관점에서 볼 때, 우주 공간이 수십억 년 전에 넓어지면서 서로 멀어지고있는 수십억 개의 은하로 구성된 엄청난 확장 우주의 존재는 우리가 그것이 오랜 세월 동안 알려져 있어야한다고 가정 할 때 분명해 보입니다. 그렇지 않습니다. 우주에 대한 우리의 지식은 Edwin Hubble의 획기적인 1929 PNAS 종이,“균형 성운의 거리와 각속 속도 사이의 상관 관계”로 인해 큰 변화를 목격했습니다.
Hubble Law와 확장 우주는 과학의 가장 큰 발견 중 하나였으며 Hubble은 관찰 증거를 제공했습니다. 허블 (Hubble)이 입증 한 바와 같이, 은하는 우리와의 거리와 직접 관련된 속도 (속도)로 우리에게서 표류하고 있습니다. 따라서 더 먼 은하가 근처 은하보다 더 빠른 속도로 지구에서 멀어지고 있습니다.
인접한 은하의 추정 속도 대 거리에 대한 Hubble의 상징적 인 그래프는 천문학 교과서의 과학적 벤치 마크가되었습니다. 은하 속도 (v)와 거리 (d) 사이의 선형 관계가 아래 그래프에 나와 있습니다.
허블의 법칙 공식
우주 확장의 허블 법률 공식은 다음과 같이 언급 될 수 있습니다.
v =ho × d
여기서,
HO =허블 상수 (km/s/mpc로 계산)
v =갤럭시 속도 (km/s로 계산)
d =갤럭시의 거리 (MPC에서 계산)
허블의 법률 공식 예
예 : 지구에서 2 메가 바스가 떨어진 경우 NGC 55 은하의 속도를 결정하십시오.
먼저, 파르세스에서 킬로미터로 변환 해야하는 거리를 계산해야합니다. Parsec은 3.26 광년의 빛으로 이동하는 거리입니다. 1 초 안에 진공 상태에서 빛으로 이동하는 거리가 300,000,000m 인 경우, 1 년에 1 초에 거리를 곱한 다음 31,556,926 초, 3.26을 곱해야합니다.
라이트의 연간 거리 이동 =31,556,926 (3 x 108) =9.4671 x 1015m
Parsec 거리 =3.086 x 1016m
NGC 55 갤럭시는 2 개의 메가 바스 (Megaparsecs)이기 때문에 파르세스 당 파스 서 거리를 NGC 55에 곱해야합니다.
NGC 55 (거리) =2 x 106 (3.086 x 1016) =6.17 x 1022m
이제이 데이터를 Hubble의 법률 방정식에 연결하여 은하의 속도를 계산할 수 있습니다. 그러나 허블 상수는 먼저 미터당 초당 미터로 변환해야합니다.
이제 우리는 허블의 법칙을 적용합니다 :
v =1.476 x 1011 m/s
예 : 일부 클러스터의 속도는 v =103 km/s로 측정됩니다. 거리는 얼마나 멀리 떨어져 있습니까? HO =60km/s/mpc라고 가정합니다.
솔루션 :
우리는 v =103 km/s.
라는 것을 알고 있습니다
60 km/s/mpc =Ho
공식은 다음과 같습니다.
d =v/ho
=(103 km/s/60 km/s/mpc)
=16.7 MPC
허블 상수의 개요
허블 상수는 우주가 얼마나 빨리 확장되는지를 설명하는 측정 유닛입니다. 160km/s는 백만 광년 동안 허블 상수 H입니다.
위의 공식은 허블의 법의 개념을 가장 잘 설명합니다. 그것은 우주가 항상 확장되고 있으며, 은하는 크기가 팽창하는 확장 날짜 케이크의 날짜와 같이 단위 거리 당 일관된 속도로 서로 멀어지고 있음을 시사합니다. 결과적으로 먼 물체는 가까운 물체보다 더 빨리 움직입니다.
| Hubble의 법칙 관찰은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
Hubble Law Simplified :일반적으로 적색 편이라고하는 은하의 속도는 그 거리와 직접 관련이 있습니다.
물리적 우주론 연구 Hubble의 법칙은 때때로 Hubble-Lemaitre 법이라고도합니다. 허블의 법칙은 우주가 우주 학적 원리를 성장시키고 실현할 수있는 유일한 메커니즘입니다. |
허블의 법 이론의 기원
Hubble의 탁월한 관찰 관계는 측정 된 속도와 거리 모두 접근 할 수있는 24 개의 인접 은하를 사용하여 발견되었습니다. 대부분의 속도는 유명한 천문학자인 Vesto Melvin Slipher의 획기적인 분광 도플러 시프트 연구에서 나왔습니다.
Hubble은 이전에 가능한 것보다 훨씬 더 정확한 정확도 로이 은하의 거리를 결정했는데, 이는 이전에 별의 눈에 보이는 밝기에 기초하여, 그리고 설문 조사에서 가장 먼 은하에 기초하여 이전에는 부정확하게 추정되었으며, 이는 처녀 자리 클러스터에 위치하며 각각 약 1,000 km/s의 경기 침체 속도가 있으며, 셀 테스트의 밝기를 기반으로
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이 기술은 각 엔터티와의 거리를 결정하기 위해 관찰 된 가시적 밝기와 비슷하고 잘 정리 된 주변 물체에서 알려진 별 (또는 은하)의 알려진 고유 한 광도를 비교합니다. 멀리서 위치 할 때 물건이 어두워 보입니다. 허블 거리 추정치는 가까운 은하와 멀리 떨어진 은하를 구별 할 수있을 정도로 정확하여 연구원 들이이 놀라운 선형 관계를 찾을 수있었습니다.
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Hubble은 차트에서 개별적으로 24 개의 은하를 개별적으로 보여줄뿐만 아니라 거리와 방향에서 서로 얼마나 가까이 있었는지에 따라 9 개의 그룹으로 나누었습니다. 상당한 산란을 줄이는 효과적인 기술이었습니다.
허블은 또한 알려진 속도 (슬리퍼 측정에서)가있는 22 개의 은하를 사용했지만 개별적으로 결정된 거리는 없었습니다. Hubble은 22 은하의 속도를 사용하여 평균 관찰 된 밝기에서 평균 거리는 계산했습니다. 이 평균 수는 나머지 정보와 비교할 수 있습니다.
| 흥미로운 사실 :
Hubble이 발견하기 전에 많은 과학자들과 수학자들은 아인슈타인의 상대성 이론의 현장 방정식을 적용함으로써 공간과 시간의 연관성에 대한 일관된 설명을 개발했습니다.
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Hubble의 발견이 공개되었을 때 Albert Einstein은 자신의 계산에 대한 정적 솔루션을 가능하게하기 위해 개발 한 우주론 상수를 포기했습니다. 정적 인 우주에 대한 그의 믿음은 그가 확장 세계를 예측하는 것을 막았 기 때문에 나중에 그의 작품을“가장 큰 실수”라고 언급했습니다. 1931 년 아인슈타인은 윌슨 산에게 잘 알려진 순례를했으며, 현대 우주론을위한 경험적 토대를 마련해 Hubble에 감사를 표했습니다. | . 허블 법률 붉은 편이 란 무엇입니까?
Redshift 및 Hubble Law는 천문학 자에게 중요한 주제입니다. 문구는 그 의미를 의미합니다. 빛의 파장이 확장되면, 빛은 스펙트럼의 적색 부분을 향해 "이동"한 것으로 인식됩니다.
빛은 파도와 같은 특성을 가지므로 소스가 우리와 관련하여 이동하면 도플러와 비교할 수 있습니다. 우리는 에드윈 허블 (Edwin Hubble)이 우주가 확장되고 있음을 관찰 한 1929 년 이래로 대부분의 다른 은하들이 우리에게서 멀어지고 있다는 것을 알고 있습니다. 이 모든 은하의 빛은 "빨간색"또는 확장 된 (따라서 붉은 색) 파장으로 이동합니다.
우리는 빛이 다른 것들 (소리보다 백만 배 더 빨리)에 비해 빛이 빠르게 움직이기 때문에 일상 생활 에서이 붉은 편이를 보지 못합니다.
객체의 허블 법률 적색 편이는 먼 은하 또는 천상의 물체의 스펙트럼을 표준 실험실 스펙트럼과 대조하여 빠르게 결정될 수 있습니다. 원자 방전 및 흡수 라인은 잘 알려진 파장에서 관찰 될 수 있습니다. 천문학자는 천문학적 스펙트럼에서 이러한 라인의 위치를 모니터링하여 후퇴 소스의 적색 편이를 계산할 수 있습니다.
멀리 떨어진 물체에서 볼 수있는 적색 편이는 도플러 효과와 우주의 확장으로 인해 발생합니다.
허블 법의 중요성
다음은 Hubble의 발견의 광범위한 사용에 대한 몇 가지 빠른 소개입니다.
Hubble의 법의 중요성은 은하와 천상의 대상의 진화와 특성, 우주 전체의 확장 및 우주의 본질을 포함하여 여러 주제에 대한 획기적인 조사를 가능하게한다는 사실에 있습니다. 또한 과학자들은 Hubble의 법칙을 사용하여 은하와 천상의 대상으로의 허블 거리를 결정하는 필수 작업을 수행 할 수 있습니다.
허블 거리는 물체 또는 은하의 추정 속도를 활용하여 허블의 법칙에서 파생 될 수 있습니다. 이 거리에는 또한 적당한 특수 모션 구성 요소가 포함되며 실제 우주 거리의 전형적인 것입니다. 따라서 이러한 거리는 은하의 광범위한 적색 편이 측량에서 얻은 많은 천체와 은하의 관찰 된 적색 편이 속도를 사용하여 해당 물체의 3D 위치와 분포를 결정할 수있게합니다.
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이 연구는 광대 한 은하, 공극 및 필라멘트 네트워크 사이의 놀라운 연결성을 발견했습니다. 또한 천문학 자들은 정기적으로 허블 거리를 사용하여 (상대적으로) 간단한 분광 적 붉은 편이 측정에서 은하의 거리를 계산합니다.
이러한 거리의 결정은 초기 우주에서 은하와 천상의 대상의 확장을 추적하는 데 책임이 있습니다. 허블 상수의 정확한 측정은 또한 우주의 나이를 정확하게 계산할 수있게합니다. 이 시대는 가장 오래된 별 (천상의 대상)에 잘 어울립니다.
허블 법의 제한
경기 침체 속도를 측정 한 후, 전문가들은 허블의 방정식을 사용하여 감지 된 빛이 스펙트럼의 적색 편이 영역으로 이동할 때 지구에서 은하의 거리를 계산할 수 있습니다. 다음은 다양한 문제를 일으키는 Hubble의 법률 제한 중 일부입니다.
- 관찰 된 속도는 은하의 고유 한 움직임으로 인해 영향을받습니다.
- 중력 운동으로 인해 은하계는 궤도에 있습니다.
결론
Hubble Law는 빅뱅 우주론의 탐구로 은하가 지구에서 멀어지는 속도가 거리와 직접 관련이 있습니다. 따라서 은하가 지구와 거리가 멀다면 우리에게서 더 빠른 속도로 이동합니다. 또한, 은하의 적색 편이 (스펙트럼의 적색 끝으로 반사 된 빛의 이동)는 속도를 계산하는 데 사용됩니다.
자주 묻는 질문
1. 허블 상수는 무엇을 의미합니까?
ans. 전문가에 따르면, 허블 상수는 우주의 확장을 설명하는 데 사용되는 측정 단위입니다. 또한 허블 상수 H는 백만 광년 당 160km/s입니다.
2. Hubble Law Redshift의 원리를 설명하십시오.
ans. Hubble Law Redshift는 전자기 방사선이 물체의 파장을 증가시키는 현상을 설명하는 데 사용되는 문구입니다. Blueshift는 또한 파장이 짧기 때문에 에너지 수준이 상승 할 때 적색 편이와 반대입니다. 다음은 Hubble 's Law Redshift의 주요 원인입니다.
- 도플러 효과는 우주에서 또는 서로를 향한 물체의 움직임입니다.
- 우주에 존재하는 강력한 중력장은 중력 적색 편이를 담당합니다.
- 우주 론적 적색 편이는 공간이 증가하여 객체가 위치를 바꾸지 않고 서로 분리시키는 유발입니다.
3. 허블 법을 설명하십시오.
ans. 우주 학적 원칙은 천상의 대상이 우주에서 떨어져있는 속도는 서로의 거리에 비례한다고 말합니다.
