Объем Хаббла

В космологии объем Хаббла (названный в честь астронома Эдвина Хаббла ) или сфера Хаббла , пузырь Хаббла , подсветовая сфера , причинная сфера и сфера причинности — это сферическая область наблюдаемой вселенной , окружающая наблюдателя, за пределами которой объекты удаляются от этого наблюдателя с некоторой скоростью. скорость больше скорости света из-за расширения Вселенной . ^[1] Объем Хаббла примерно равен 10 ³¹ кубических световых лет (или около 10 ⁷⁹ кубические метры).

Собственный радиус сферы Хаббла (известный как радиус Хаббла или длина Хаббла ) равен $c/H_{0}$ , где $c$ это скорость света и $H_{0}$ — постоянная Хаббла . Поверхность сферы Хаббла называется микрофизическим горизонтом . ^[2] поверхность Хаббла , или предел Хаббла .

В более общем смысле термин «объем Хаббла» можно применять к любой области пространства с объемом порядка $(c/H_{0})^{3}$ . Однако этот термин также часто (но ошибочно) используется как синоним наблюдаемой Вселенной ; последний больше объема Хаббла. ^[3]^[4]

Центр объема Хаббла и наблюдаемой Вселенной произволен по отношению ко всей Вселенной; вместо этого он сосредоточен вокруг своего происхождения (безличного или личного «наблюдателя»).

Длина Хаббла $c/H_{0}$ составляет 14,4 миллиарда световых лет в стандартной космологической модели , что несколько больше, чем $c$ раз превышает возраст Вселенной , 13,8 миллиарда лет.

горизонт событий Предел Хаббла как

Для объектов, находящихся на пределе Хаббла, пространство между нами и интересующим объектом имеет среднюю скорость расширения c . Итак, во Вселенной с постоянным параметром Хаббла свет, излучаемый в настоящее время объектами за пределами Хаббловского предела, никогда не был бы увиден наблюдателем на Земле. То есть предел Хаббла совпал бы с космологическим горизонтом событий (граница, разделяющая события, видимые в какое-то время, и те, которые никогда не видны). ^[5]). см . в разделе Горизонт Хаббла Более подробную информацию .

Однако параметр Хаббла не является постоянным в различных космологических моделях. ^[3]так что предел Хаббла вообще не совпадает с космологическим горизонтом событий. Например, в замедляющейся Вселенной Фридмана сфера Хаббла со временем расширяется, и ее граница обгоняет свет, излучаемый более далекими галактиками, так что свет, излучаемый в более ранние моменты времени объектами за пределами объема Хаббла, все же может в конечном итоге попасть внутрь сферы и быть видимым нами. . ^[3] Аналогично, в ускоряющейся Вселенной с уменьшающейся постоянной Хаббла объем Хаббла со временем расширяется и может догонять свет от источников, ранее удалявшихся относительно нас. ^[3]В обоих случаях космологический горизонт событий лежит за пределами горизонта Хаббла. Во Вселенной с возрастающей постоянной Хаббла горизонт Хаббла сожмется, и его граница обгонит свет, излучаемый более близкими галактиками, так что свет, излучаемый в более ранние времена объектами внутри сферы Хаббла, в конечном итоге выйдет за пределы сферы и никогда не будет замечен нами. . ^[1] Если сокращение объема Хаббла не прекратится из-за какого-то еще неизвестного явления (одно из предположений - «ранний фазовый переход»), объем Хаббла станет почти точкой (из-за принципа неопределенности чистые сингулярности невозможны; также пропорция их самодействий достаточно энергичны, чтобы произвести улетучивающиеся частицы посредством квантового туннелирования), отвечающие критериям большого взрыва. ^{[ нужна цитата ]}Обоснованием этой точки зрения является то, что никакого досветового объема Хаббла не будет и точечное сверхсветовое расширение (обобщение теории Большого взрыва ) будет преобладать повсюду или, по крайней мере, в обширной области Вселенной. В этой циклической космологии (существует множество других циклических версий) Вселенная всегда расширяется и не возвращается к меньшему размеру по умолчанию (нонконформная или расширяющаяся конформная, непенроузовская расширяющаяся циклическая космология). ^{[ нужна цитата ]}

Наблюдения показывают, что расширение Вселенной ускоряется . ^[6] и считается, что постоянная Хаббла уменьшается. ^[7]Таким образом, источники света за пределами горизонта Хаббла, но внутри космологического горизонта событий, в конечном итоге могут достичь нас. Довольно нелогичный результат состоит в том, что фотоны, которые мы наблюдаем в первые ~ 5 миллиардов лет существования Вселенной, происходят из областей, которые всегда удалялись от нас со сверхсветовыми скоростями. ^[3]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Перейти обратно: ^а ^б Эдвард Роберт Харрисон (2003). Маски Вселенной . Издательство Кембриджского университета . п. 206. ИСБН 978-0-521-77351-5 .
^ Н. Карлеваро и Дж. Монтани (2009). «Исследование квазиизотропного решения вблизи космологической сингулярности в присутствии объемной вязкости». Международный журнал современной физики Д. 17 (6): 881–896. arXiv : 0711.1952 . Бибкод : 2008IJMPD..17..881C . дои : 10.1142/S0218271808012553 . S2CID 9943577 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^Это Обсуждение того, почему объекты, находящиеся за пределами сферы Хаббла, можно увидеть с Земли, см. ТМ Дэвис и CH Linewater (2003). «Расширяющаяся путаница: распространенные заблуждения о космологических горизонтах и сверхсветовом расширении Вселенной». Публикации Астрономического общества Австралии . 21 (1): 97–109. arXiv : astro-ph/0310808 . Бибкод : 2004PASA...21...97D . дои : 10.1071/AS03040 . S2CID 13068122 .
^ Пример ошибочного использования см. Макс Тегмарк (2004). «Параллельные вселенные» . В Барроу, JD; Дэвис, доктор медицинских наук; Харпер, CL (ред.). Наука и высшая реальность: от квантов к космосу . Издательство Кембриджского университета. стр. 459 и далее . ISBN 978-0-521-83113-0 .
^ Эдвард Роберт Харрисон (2000). Маски Вселенной . Издательство Кембриджского университета. п. 439. ИСБН 978-0-521-66148-5 .
^ Джон Л. Тонри; и другие. (2003). «Космологические результаты сверхновых с высоким z». Астрофиз Дж . 594 (1): 1–24. arXiv : astro-ph/0305008 . Бибкод : 2003ApJ...594....1T . дои : 10.1086/376865 . S2CID 119080950 .
^ «Вселенная расширяется быстрее скорости света?» . Спросите астронома из Корнеллского университета . Архивировано из оригинала 23 ноября 2003 года . Проверено 5 июня 2015 г.

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки о
Объем Хаббла

Моделирование объема Хаббла

[Harrison-1] Перейти обратно: ^а ^б Эдвард Роберт Харрисон (2003). Маски Вселенной . Издательство Кембриджского университета . п. 206. ИСБН 978-0-521-77351-5 .

[Montani-2] Н. Карлеваро и Дж. Монтани (2009). «Исследование квазиизотропного решения вблизи космологической сингулярности в присутствии объемной вязкости». Международный журнал современной физики Д. 17 (6): 881–896. arXiv : 0711.1952 . Бибкод : 2008IJMPD..17..881C . дои : 10.1142/S0218271808012553 . S2CID 9943577 .

[Davis-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^Это Обсуждение того, почему объекты, находящиеся за пределами сферы Хаббла, можно увидеть с Земли, см. ТМ Дэвис и CH Linewater (2003). «Расширяющаяся путаница: распространенные заблуждения о космологических горизонтах и сверхсветовом расширении Вселенной». Публикации Астрономического общества Австралии . 21 (1): 97–109. arXiv : astro-ph/0310808 . Бибкод : 2004PASA...21...97D . дои : 10.1071/AS03040 . S2CID 13068122 .

[4] Пример ошибочного использования см. Макс Тегмарк (2004). «Параллельные вселенные» . В Барроу, JD; Дэвис, доктор медицинских наук; Харпер, CL (ред.). Наука и высшая реальность: от квантов к космосу . Издательство Кембриджского университета. стр. 459 и далее . ISBN 978-0-521-83113-0 .

[Harrison2-5] Эдвард Роберт Харрисон (2000). Маски Вселенной . Издательство Кембриджского университета. п. 439. ИСБН 978-0-521-66148-5 .

[Tonry-6] Джон Л. Тонри; и другие. (2003). «Космологические результаты сверхновых с высоким z». Астрофиз Дж . 594 (1): 1–24. arXiv : astro-ph/0305008 . Бибкод : 2003ApJ...594....1T . дои : 10.1086/376865 . S2CID 119080950 .

[7] «Вселенная расширяется быстрее скорости света?» . Спросите астронома из Корнеллского университета . Архивировано из оригинала 23 ноября 2003 года . Проверено 5 июня 2015 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]