宇宙标度因子

✍ dations ◷ 2024-12-24 10:23:44 #宇宙标度因子

在物理宇宙学里,宇宙标度因子(cosmological scale factor)是弗里德曼方程的一个参数,是表现宇宙相对膨胀的时间函数。宇宙标度因子又称为罗伯逊-沃尔克标度因子,在这篇文章内,简称为“标度因子”。在膨胀或收缩中的罗伯逊-沃尔克宇宙里,设定跟着哈勃流体移动的两个物体,则对于两个物体(例如,两个星系)之间的原距(proper distance),可以用则标度因子来给出这固有距离随着时间演进而发生的变化,以方程定义,

其中, d 0 {displaystyle d_{0}} d ( t ) {displaystyle d(t)} 分别是在参考时间 t 0 {displaystyle t_{0}} 、时间 t {displaystyle t} 的固有距离, a ( t ) {displaystyle a(t)} 是在时间 t {displaystyle t} 的标度因子。

设定 t 0 {displaystyle t_{0}} 为现今时期,那么,按照定义, a ( t 0 ) = 1 {displaystyle a(t_{0})=1} 。更常见的用法是设定 t 0 {displaystyle t_{0}} 为宇宙的年龄: 13.75 ± 0.17 G y r {displaystyle 13.75pm 0.17,mathrm {Gyr} } ,在设定 a ( t 0 ) = 1 {displaystyle a(t_{0})=1} ,而大爆炸的时间是 t = 0 {displaystyle t=0} ,那么,时间 t {displaystyle t} 是从宇宙诞生那一刻开始计算。

标度因子的演化是个动态问题,是由广义相对论的方程决定。对于局域各向同性、局域均匀的宇宙,是以弗里德曼方程来表现。

哈勃参数 H {displaystyle H} 定义为

从标度因子的定义式,可以得到哈勃定律。

最新的天文观测结果支持宇宙加速膨胀,这意味着标度因子的二次导数 a ¨ ( t ) {displaystyle {ddot {a}}(t)} 是正值,也就是说,一次导数 a ˙ ( t ) {displaystyle {dot {a}}(t)} 随着时间演进而增加。 这也意味着每一个星系与地球渐行渐远的速度会随着时间演进而增加,即星系的 d ˙ ( t ) {displaystyle {dot {d}}(t)} 会随着时间演进而增加。

根据宇宙扩充模型使用的罗伯逊-沃尔克度规,假若在现时,观察者收到一束红移为 z {displaystyle z} 的光波,则在光波发射时,标度因子为

相关

  • 达达尼尔海峡坐标:40°13′00″N 26°26′00″E / 40.216667°N 26.433333°E / 40.216667; 26.433333达达尼尔海峡(希腊语:Δαρδανέλλια,转写:Dardanéllia),土耳其称恰纳卡莱海峡(土
  • 斯派克·李'奥斯卡荣誉奖2015年斯派克·李(英语:Spike Lee,1957年3月20日-),原名谢尔顿·杰克逊·李(Shelton Jackson Lee),美国电影制作人、导演、剧本写作者及演员。他曾获得艾美奖,并曾获得奥
  • 野人女真野人女真,中国明代时期女真族三大部之一。明代女真分为建州、海西、野人女真三部。其中野人女真的地区最北,主要分布于海西(今松花江东)以北、以东和建州以东北的地方,包括了松花
  • 杰里米·科尔宾反对党领袖 工党领袖选举 2015年英国工党领袖选举 2016年英国地方选举(英语:United Kingdom local elections, 2016) 2016年伦敦议会选举(英语:London Assembly election, 2016)
  • 山姆·阿布拉姆斯山姆·阿布拉姆斯(Sam Abrams,1935年11月18日-)出生于布鲁克林,是一名美国作家。阿布拉姆斯曾以福布莱特教授的身份于雅典大学任教美国文学,现于罗彻斯特理工学院的文学院担任语言
  • 星克星克(1905年4月9日-1977年5月25日)冲绳(琉球)教育家、政治家。1905年出生在石垣岛。1922年,进入石垣岛的白保寻常高等小学校担任代用教员。他在教育界颇有名气。他曾经于1934年将
  • 相模女子大学相模女子大学(英语:Sagami Women's University)位于日本神奈川县相模原市南区文京2-1-1,为日本私立大学,1949年设置,大学简称相模女、相女,它是首都圈西部大学单位互换协定会学校之
  • 海环行动海环行动(英语:Operation Sea Orbit)是由企业号航空母舰、长堤号导弹巡洋舰与班布里奇号导弹巡洋舰(英语:USS Bainbridge (CGN-25))所组成的美国海军第
  • 米洛什·福曼米洛什·福曼(捷克语:Miloš Forman,1932年2月18日-2018年4月13日),原名扬·托马什·福曼(Jan Tomáš Forman),生于捷克斯洛伐克恰斯拉夫,犹太人,捷克裔美国籍电影导演、编剧,曾两夺奥斯卡最佳导演奖。1975年,他导演的《飞越疯人院》成为全世界第二部囊括奥斯卡五大至尊奖项的电影(全世界至今总共3部,另外两部是1934年的《一夜风流》和1991年的《沉默的羔羊》):最佳男主角、最佳女主角、最佳导演、最佳改编剧本及最佳影片,此片也被高度赞誉为“影视表演的必修课”。
  • 吴一龙吴一龙,广东汕头人。1982年毕业于中山医学院,1988年-1989年在德国西柏林进修肺外科。先后工作于中山大学肿瘤医院和中山大学第三附属医院。2002年12月年开始工作于广东省人民医院。为中国抗癌协会肺癌专业委员会的前任主任委员,中国临床肿瘤学会(CSCO)主任委员(2013-2015),中国临床肿瘤学会首任理事长(2015-2017),国际肺癌研究会(IASLC)董事局成员(Board of Director)分期委员会委员,大中华地区总代表。吴阶平基金会肿瘤医学部主任委员。他参与创建领导的中国胸部肿