우주의 확장이 허블의 법칙과 모순 되는가?

허블의 법칙은 은하까지의 거리와 후퇴 속도 사이에 선형 관계를 제공합니다.

먼 타입 1a 초신성의 관찰은 그들의 적색 이동 (그리고 따라서 그들의 후퇴 속도)이 예상보다 낮았으며, 이는 우주의 팽창률이 과거에 낮았다는 것을 암시한다.

그러나 이것은 허블의 법칙이 근거리에만 적용된다는 것을 의미하지는 않습니다. 원거리에서 거리에 대한 후퇴 속도의 플롯은 선형이 아니기 때문에 (아래 그래프에 표시하려고했듯이)?

허블의 법칙은 당신이 생각하는 것보다 조금 더 미묘하며, 가속 또는 감속이 무효화되지 않더라도 확장입니다.

사용해야하는 거리와 속도는 이제 그 값 입니다. 이들은 각각 적절한 거리와 속도 로 알려져 있습니다. 그 형태로 허블의 법칙은 우주가 어디에서나 균질하고 등방성이라는 우주 론적 원칙이 충족되는 한 잘 작동합니다. 그 문제는 경기 침체의 속도 또는 우리가 측정하는 것이 거리가 모두 값이 은하가 가지고있는 점이다 지금 .

실제로, 우리가 빛이 우주의 수명의 상당한 부분을 차지할만큼 충분히 멀어지면서, 후퇴 속도 대 추정 거리의 도표는 직선이 아닙니다. 선의 곡률을 사용하여 우주 매개 변수를 추정 할 수 있으며 이는 본질적으로 참조하는 Type Ia 초신성 데이터로 수행 된 것입니다.

허블 법칙은 지금 먼 은하의 속도를 알려줍니다 . 멀리있는 은하$d$ 속도로 멀어지다 $v = H_0\,d$ 지금$^\dagger$.

그러나 사이의 관계 $d$그리고 우리가 관찰 하는 양인 적색 편이 는 시간에 따른 (역) 스케일 팩터를 통합하여 얻은 우주의 팽창 이력의 사소한 기능이며, 이는 물질의 밀도, 방사선, 어두운 에너지.

유추

고무줄에 점을 칠하고 한쪽 끝을 잡고 친구가 다른 쪽 끝을 떠나도록합니다. 친구가 페이스를 바꾸는 지, 심지어 멈추고 잠시 당신을 향해 걷는 지 여부는 중요하지 않습니다. 주어진 시간에, 당신에 대한 주어진 점의 속도는 단순히 당신과의 거리에 비례합니다.

$^\dagger$_{엄밀히 말하면, 이것은 우주의 팽창률이 모든 위치에서 동일하다는 우주의 원리, 즉 우주가 동질적이고 등방성이라는 모든 가정에서 동일하다는 가정이 사실 인 경우에만 사실이다.}