找回密码
 注册会员
查看: 2203|回复: 6

宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?

[复制链接]
online_member 发表于 2019-3-7 21:37:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
会不会是测量误差?如果不存在误差,除了加入暗能量,还有别的合理解释吗?

宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?58 / 作者:qXwqtnuK / 帖子ID:44596

宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?933 / 作者:qXwqtnuK / 帖子ID:44596
online_member 发表于 2019-3-7 21:37:10 | 显示全部楼层
宇宙在加速膨胀,是一个无可否认的事实。最早确认宇宙在膨胀的,是发现了红移现象。我举一个例子:

崔公公向陈公公求婚,于是坐上他的小汽车,以25千米时速向陈公公居住处行驶。

陈公公正在屋子里面练毛笔字,一律写着“我是顾问”,突然听见遥远处传来疑似崔公公激动的呐喊:陈~~~白~~~眼~~~我~~~爱~~~你~~~”陈公公以为是鬼叫,没有在意,继续埋头写“我是顾问”。

这时候,崔公公的声音变得短促了一些,变为:陈~~白~~眼~~我~~爱~~你~~”陈公公摇了摇头,自言自语道:不可能,这是幻觉。于是,陈公公继续写他的“我是顾问”。

一分钟之后,崔公公的小汽车已经接近了陈公公,崔公公继续叫喊:陈~白~眼~我~爱~你~”这时候,陈公公终于听清楚了,裤子都不套了,一个筋头云就翻了出来,和崔公公拥抱在了一起。

注意,由于崔公公在不断缩短与陈公公的距离,崔公公发出的声波,发生了波长上的变化,越来越短。

当崔公公和陈公公基情之后,崔公公恋恋不舍的离开,一边离开,一边向陈公公呐喊,则声波变为:

“陈白眼,我要嫁给你!”

“陈~白~眼,我~要~嫁~给~你~!”

“陈~~白~~眼,我~~要~~嫁~~给~你~~!”

这个,就是物理上的“多普勒效应”。

如果宇宙空间是膨胀的,则宇宙之中的恒星天体距离我们会越来越远,从遥远恒星那里发射出来的光线,也呈现“多普勒效应”。在光谱上,波长越长,则呈现出偏向于红色,即“红移”现象。有无数证据证明,宇宙之中所有的天体都在远离我们,所以论证出宇宙在膨胀。
online_member 发表于 2019-3-7 21:37:49 | 显示全部楼层
最初是通过天体的红移现象证明的。
光也是电磁波,在可见光范围内,波长长的看起来是红色,波长短的看起来是蓝色。所以我们把天接收到天体发出波长变长称为红移,反之为蓝移。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?184 / 作者:给我闪 / 帖子ID:44596

我们观察到其他恒星发出的波长变长了,我们就可以说它在离我们远去。
红移有三种,多普勒红移、引力红移和宇宙学红移。最常见的就是多普勒红移了。汽车火车鸣笛经过我们的时候的音调变化,就是多普勒现象。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?623 / 作者:给我闪 / 帖子ID:44596 点此查看图片折叠原因
当我们听到的鸣笛声变得越来越尖锐,那就说明目标在加速开过来。反之则是加速离开。同理,电磁波也是这样。
所以我们根据这些现象发现天体都在加速远离我们,可以判断出宇宙在膨胀。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?491 / 作者:给我闪 / 帖子ID:44596
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?90 / 作者:给我闪 / 帖子ID:44596
online_member 发表于 2019-3-7 21:38:10 | 显示全部楼层
宇宙膨胀最初是哈勃在20世纪20年代通过星系红移规律所发现的,但当年哈勃的发现并不能给出宇宙正在加速膨胀的证据,题主不要被一些答主给带偏了。自从发现宇宙正在膨胀的现象以来,天文学家认为宇宙的膨胀速率应该会越变越慢才对,因为万物之间的引力作用起到减速的作用。然而,在1998年,天文学家在分析遥远的Ia型超新星光谱时发现,宇宙的膨胀速度并没有减慢,而是正在加快,这打破了人们几十年来的固有认识。那么,Ia型超新星是如何证明宇宙加速膨胀的呢?
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?46 / 作者:星星糖SUNG / 帖子ID:44596

Ia型超新星是一种特殊的超新星,它们的产生过程是一样的,即白矮星通过吸积超过临界质量而发生爆炸,所以它们具有相同的绝对亮度。基于Ia型超新星的观测数据,天文学家通过计算发现,弗里德曼方程中的宇宙尺度因子对时间的二阶导数大于零,因为一阶导数表示宇宙尺度因子变化速率,这就表明宇宙的尺度随着时间的推移而加速变大。

用通俗一点的话来说,天文学家使用Ia型超新星的亮度来确定它们的光度距离,再通过它们的光谱线来确定由空间膨胀导致的红移值。在大约14亿光年的范围之内,距离和红移值呈现线性关系,这就是典型的哈勃定律。但当距离更远时,距离和红移值就不再是线性关系,这表明宇宙的膨胀速率随时间的推移而发生明显的变化。计算结果显示,高红移的Ia型超新星比预期的要更远至少10%。这表明在遥远的过去,宇宙的膨胀速度没有现在快,这也意味着宇宙的膨胀速率加快了。对于这项重大发现,三位主要的物理学家获得了2011年的诺贝尔物理学奖。

Ia型超新星只是宇宙加速膨胀的第一个证据,还有其他证据也能支持这一结论。目前对于这种现象的最好解释是宇宙中存在一种推动力——暗能量。据估计,暗能量大约在50亿年前使宇宙的膨胀速率从减速转向加速。
online_member 发表于 2019-3-7 21:38:43 | 显示全部楼层
谢邀。
宇宙加速膨胀的直接证据是通过Ia型超新星(标准烛光的一种,因是伴星白矮星吸积主星物质,而白矮星有着明确的临界质量,所以爆发产生的绝对星等是一致的)的最大亮度的绝对星等与光度曲线来确定的。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?992 / 作者:inmyhome / 帖子ID:44596

因为这两个参数有很明确的函数关系,可用于确认数亿秒差距(一种距离单位,1秒差距=3.2616光年)外的星系距离。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?355 / 作者:inmyhome / 帖子ID:44596

除了这个直接证据,在过去数年中,科学家也从各方面独立观测得到的结果,证实了宇宙加速膨胀的正确性。
这包括宇宙微波背景辐射、宇宙的大尺度结构、宇宙的年龄、对于超新星更精确的观测量、星系团(galaxy cluster)的X射线性质。

题主如果硬要说有误差,那是有的,实验没误差是不可能的,误差和错误不一样,允许误差范围内,结论不受影响。
宇宙膨胀的误差集中在哈勃常数的确定上,它直接关系着可视宇宙边缘的退行速度。这个数值从提出到确定经过了多次变化,最后最新的哈勃常数是2009年敲定的。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?113 / 作者:inmyhome / 帖子ID:44596
哈勃定律说什么呢?简单的可以看一下下面这个。

宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?895 / 作者:inmyhome / 帖子ID:44596

很显然,这是一个基于多普勒效应的公式。更详细的题主自行查阅,这里就不多说了。
另外,关于宇宙为何会加入膨胀,这在科学界至今都是没有准确定论的,一般的解释就是暗能量的解释。
宇宙加速膨胀是通过什么观测结果证明的?407 / 作者:inmyhome / 帖子ID:44596

现在,天文学者已研究出很多解释宇宙加速膨胀的模型,其中重要的就是某种形式的暗能量:宇宙常数、第五元素、暗流体(dark fluid)、幻能量(phantom energy)。暗能量具有负压强,相当均匀地分布于空间,这是暗能量所具有最重要的性质之一。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

手机版|UFO中文网

GMT+8, 2025-1-19 11:18

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表