為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?

宇宙是在活動的 , 它有它的生命 。 ——〔法〕羅曼·羅蘭
每當說起宇宙 , 無不說起宇宙億萬年的當作長和演化過程 , 而我們會商的話題也從最小到最大 , 從地球到宇宙 , 從宇宙的發源到它最終的命運 。 宇宙如同生命一般 , 無時無刻不在轉變 。 并且我們此刻還知道宇宙正在加快膨脹 , 那么問題又來了:宇宙加快膨脹是啥時辰起頭的?我們是若何知道的?
下面我們來說說宇宙 , 以及它膨脹的汗青 。
廣義相對論掌控下的宇宙

為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?



其實我們對宇宙領會的時候不是很長 , 因為不到100年前 , 我們才知道宇宙中龐大的螺旋星云并不是銀河系中形當作的原始恒星 , 而是整個恍惚的星云自己 , 是距離我們足足稀有百萬到數十億光年遠的自力星星島嶼 。 然而 , 就在我們的視野走出銀河系不久后 , 我們很稱心識到星系的位置和它離我們有多遠之間存在著一種令人驚奇的關系 。
為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?



【為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?】上圖就形象的描述了宇宙距離階梯這個概念:第一階梯經由過程視差法測量距離、第二階梯經由過程變星周光關系、第三階梯經由過程Ⅰa 型超新星爆發
在廣義相對論中關于宇宙有幾個切當的解(膨脹、靜止和縮短) , 但此中一個解剛好地描述了我們的宇宙:一個在最大標準上平均膨脹的宇宙 。 固然我們的宇宙在幾萬萬光年的標準上不是平均的 , 可是當我們考慮幾百億光年的標準時 , 這種不平均性的差別很是小 , 根基可以忽略不計 , 是以我們說宇宙是平均和各標的目的同性的 。
這個解決方案我們也稱之為:弗里德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克度規 , 簡稱FRW度規 。 本家兒要說的是宇宙大標準上平均各標的目的同性 , 以及膨脹率由空間曲率決議 , 固然那時沒有考慮暗能量 , 但這個解比其他任何方式都能更好地描述我們的宇宙 。

為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?



FRW度規告訴我們 , 星系之間的空間 , 或者任何布局之間的空間 , 若是它們之間沒有引力聯系 , 將會發生膨脹 。 若是我們想知道空間是若何膨脹的 , 也就是以什么樣的速度膨脹 , 我們需要知道兩條信息:
在我們宇宙汗青的任何時刻 , 膨脹率是幾多
在我們的宇宙中物質和能量的類型和比例是什么 。
若是我們能弄清晰這兩條信息 , 我們不僅能弄清晰我們宇宙的命運 , 還能弄清晰宇宙自豪爆炸以來的膨脹率是幾多 , 此刻是幾多 , 未來會是幾多?
宇宙的膨脹率和構成當作分的比例
為什么暗能量會掌控宇宙?宇宙加速膨脹了多久?



第一個很簡單 , 我們有良多分歧的方式來解決這個問題 。 經由過程測量宇宙中各類物體的距離以及它們遠離我們的速度 , 我們可以算出今天的膨脹率 。 盡管在20宿世紀90年月之前的很長一段時候內 , 這個速度一向存在爭議 , 但我們最終確定 , 宇宙膨脹率大約在67 km/s/Mpc擺布(此中一個Mpc大約是3260,000光年) , 不確定度僅在2或3 km/s/Mpc擺布 。

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