根据理论和观测结果,估算宇宙年龄（初中）

问题描述：

根据理论和观测结果,估算宇宙年龄（初中）
所有星系都在以各自的速度背离我们运动,不同星体的退行速度V和他们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,假说大爆炸后各个星系以不同速度向外匀速运动,并设想我们位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远,这一结果与上述天文观测一致.
①由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,请写出表达式
②根据近期观测,哈勃常数H=3乘10的负二次方m/秒×光年,其中光年是光一年中行走的距离.根据这些估算宇宙的年龄为多少年?

1个回答分类：物理 2014-10-19

问题解答：

我来补答

首先是一个关键的概念问题,就是如何定义宇宙的边界,如果膨胀速度超过了光速,那么我们将无法看见那里的光,尽管那里也许存在物体,但对于我们通常意义的宇宙来说,宇宙指我们能观测到的空间,也就是所谓的在哈勃视距内.
PS：初中就这么深奥了啊……囧rz
1.r=v/H,若r为以我们为中心的宇宙半径,那么v就是宇宙边界的膨胀速度,如果速度超过光速,那么光将无法传播到我们这里,所以半径超过r的宇宙不属于我们的讨论范围,也无法测量,我们要求的宇宙年龄是我们能够观测的宇宙年龄,由此可得v=c.假设光速为c,那么光将需要r/c=t的时间来走到我们这里,t也是我们要求的宇宙年龄.那么r=ct=v/H,而v=c,所以t=1/H.
2.t=1/(3×10的-2次方)s·光年/m,其中光年是距离单位,一光年为3×10的8次方m/s×3600秒/小时×24小时/天×365天=3×10的8次方×（3600×24×365）米,那么t=10的10次方×（3600×24×365）秒,问的是多少年,那么需要除以一年有多少秒,故需要除以（3600×24×365）秒/年,答案是10的10次方年,也就是100亿年

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