Закон Хаббла (закон загального розбігання галактик) - правило фізичної космології. згідно з яким червоний зсув віддалених об'єктів пропорційно їх відстані від спостерігача. Таким чином, чим далі від нас галактика, тим швидше вона від нас віддаляється.
Іншими словами, між відстанями D до галактик і швидкостями їх видалення Vr (розбігання) спостерігається лінійна залежність:
.
Чим далі від спостерігача космічний об'єкт (галактика. Квазар), тим швидше він віддаляється.
На кожен мільйон парсек відстані до об'єкта його швидкість втечі збільшується приблизно на 75 км / с.
Графік з оригінальної роботи Хаббла 1929 року. У величинах відстаней Хабблом була допущена помилка (обумовлена недосконалістю тодішніх засобів спостереження), виправлена пізніше Сендіджа. Бааде і ін. З часу роботи Хаббла. значення постійної підправили приблизно в 8 разів. Хаббл вважав, що вона становить близько 500 км / с на мегапарсек. Сучасне значення 74,2 ± 3,6 км / с на мегапарсек.
,
За допомогою цього закону можна розрахувати так званий Хаббловском вік Всесвіту (в припущенні, що "розбігання" галактик дійсне):
,
цей вік лише один по одному відповідає віку Всесвіту, що розраховується за стандартною космологічної моделі Фрідмана.
Перше зауваження стосується того, чи враховується при спостереженнях той факт, що через те, що світло йде від галактик мільйони років, ми спостерігаємо їх в минулому. В результаті, оскільки вони віддаляються від нас, зараз вони повинні знаходитися вже далі. Питання: З якої з двох відстаней визначена залежність Хаббла? Відповідь: до середини минулого століття це не мало значення. З графіка Хаббла видно, що найбільші швидкості галактик, розглянутих Хабблом, склали до 1000 км / с. В принципі це велика швидкість, але за час руху світла від них до Землі, вони все одно встигли зрушити на незначний відсоток загального відстані.
експериментальне відкриття
Закон Хаббла встановлений експериментально Е. Хабблом в 1929 для галактик, до яких було визначено відстань по найяскравішим зіркам. Початкове спостереження полягало в тому, що червоні лінії в спектрах позагалактичних туманностей зміщуються пропорційно відстані до них. Пізніше закон був підтверджений за спостереженнями великої кількості галактик.
теоретична інтерпретація
За кілька років до експериментального відкриття Олександром Фрідманом були теоретично вирішені рівняння Ейнштейна для всього Всесвіту і в результаті було отримано, що якщо розподіл речовини в ній в середньому рівномірно, то вона повинна або стискуватися або розширюватися, причому в останньому випадку повинен спостерігатися лінійний закон між відстанню і швидкістю тікання. Ця особливість рішень Фрідмана була відразу ж ототожнена з явищем, відкритим Хабблом.
Відповідно до цієї (загальноприйнятої) моделлю космологічне червоне зміщення можна інтерпретувати як Ефект Доплера. так як отримується з спостережуваного z за формулами цього ефекту швидкість не відповідає (лише приблизно дорівнює) ніякої швидкості в сенсі зміни космологічного відстані між галактиками. Галактики нерухомі (за винятком пекулярних власних швидкостей), а розширюється простір, що і викликає розширення хвильового пакета. (Див. В статті Космологічне червоне зміщення). так співвідношення
є наближеним, в той час як рівність
де D - відстань в даний момент, є точне рівність, тобто червоний зсув лінійно пов'язано з відстанню тільки наближено для близьких галактик, а швидкість їх видалення лінійно зростає з відстанню точно. Таким чином, в останній формулі швидкість V не відповідає швидкості, що розраховується за ефектом Доплера.
Оцінка постійної Хаббла і її фізичний зміст
У процесі розширення, якщо воно відбувається рівномірно, постійна Хаббла повинна зменшуватися, і індекс «0» при її позначенні вказує на те, що величина Н0 відноситься до сучасної епохи. Величина, зворотна постійної Хаббла повинна бути в такому випадку дорівнює часу, який пройшов з моменту початку розширення, тобто, віку Всесвіту.
Проблема оцінки Н0 ускладнюється тим, що, крім космологічних швидкостей, обумовлених розширенням Всесвіту, галактики ще володіють власними (пекулярними) швидкостями, які можуть становити кілька сотень км / с (для членів масивних скупчень галактик - понад 1000 км / с). Це призводить до того, що закон Хаббла погано виконується або зовсім не виконується для об'єктів, що перебувають на відстані ближче 10-15 млн св. років. тобто якраз для тих галактик, відстані до яких найбільш надійно визначаються без червоного зсуву.
Закон Хаббла погано виконується і для галактик на дуже великих відстанях (в мільярди св. Років), яким відповідає величина z> 1. Відстані до об'єктів з таким великим червоним зміщенням втрачають однозначність, оскільки залежать від прийнятої моделі Всесвіту і від того, до якого моменту часу вони віднесені. В якості запобіжного відстані в цьому випадку зазвичай використовується тільки червоне зміщення.
Можлива нелінійність закону
У наш час спостереженнями, що говорять на користь існування темної енергії. були, мабуть, виявлені відхилення від лінійного закону Хаббла (як зв'язку червоного зсуву з відстанню). Було виявлено, мабуть, що наш Всесвіт розширюється з прискоренням. Цей факт не скасовує закону Хаббла, так як останній діє на більш близьких відстанях, ніж ці нові ефекти.
Дивитися що таке "Хаббла закон" в інших словниках:
ХАББЛА ЗАКОН - пропорційність швидкості uудаленія внегалактіч. об'єкта відстані до нього r: де Н Хаббла постійна. X. з. добре виконується для галактик, що не входять в скупчення, і скупчень галактик як цілого. Відкрито Е. П. Хабблом (E. P. Hubble) в 1929 ... ... Фізична енциклопедія
Хаббла закон - закон, згідно з яким космологічне Червоне зміщення галактик зростає пропорційно відстані до них. Встановлено Е. Хабблом. Див. Також Космология ... Велика радянська енциклопедія
ЗАКОН ХАББЛА - ЗАКОН ХАББЛА, закон, запропонований Хаббла, який описує лінійне співвідношення між відстанню галактик від нас і швидкістю їх видалення, виведеної з ЧЕРВОНОГО СМЕЩЕНИЯ в їх спектрах. Величина, що зв'язує швидкість з відстанню ПОСТІЙНА ... ... Науково-технічний енциклопедичний словник
ХАББЛА ЗAKОH - швидкість v видалення астрономич. об'єкта пропорційна відстані r до нього, тобто v = Hr, де Я постійна Хаббла. Закон добре виконується для галактик, що не входять в скупчення, і скупчень галактик як цілого. Відкрито Е. Хабблом в 1929 при ... ... Природознавство. енциклопедичний словник
ХАББЛА ПОСТІЙНА - (по імені амер. Астронома Е. Хаббла (E. Hubble)) (Н), коефіцієнт пропорційності між швидкостями видалення внегалактіч. об'єктів, викликаного космологіч. розширенням видимого Всесвіту, і відстанями r (t) = r0 • R (t) до них (Л т. н. масштабний ... ... Фізична енциклопедія
Хаббла постійна - (Н) коефіцієнт, що виражає лінійну зв'язок швидкості v космологічного розбігання скупчень галактик в залежності від відстані r до них: v = Нr (закон Xаббла), де H = 100 км / с · Мпк. Названа на честь американського астронома Е. П. Хаббла (1889 ... ... Астрономічний словник
Закон Хаббла - У 1932 році американський астроном В. Слайфер (1875 1969) виявив чудове властивість галактик: в спектрах далеких галактик все спектральні лінії виявилися зміщеними до довгохвильовому (червоному) кінця в порівнянні з такими ж лініями в ... ... Концепції сучасного природознавства. Словник основних термінів
Постійна Хаббла - постійна Хаббла коефіцієнт, що входить в закон Хаббла, який пов'язує відстань до позагалактичного об'єкта (галактики, квазара) зі швидкістю його видалення. Зазвичай позначається буквою H. Має розмірність, обернену часу (H = ... ... Вікіпедія
Параметр Хаббла - Постійна Хаббла коефіцієнт, що входить в закон Хаббла, який пов'язує відстань до позагалактичного об'єкта (галактики, квазара) зі швидкістю його видалення. Має розмірність, обернену часу (H = 2,3 × 10 18 с 1), але виражається зазвичай в км / с ... ... Вікіпедія
- Ілюзія Фрідмана і дійсність теорії Ейнштейна. Сергій Ішханян. Робота присвячена новим коректним космологічним рішенням рівнянь гравітації Ейнштейна і що випливають з них реальних наслідків. Для розробки пропонованої теорії розглянуті, невирішені ... Детальніше Купити за 4961 грн (тільки Україна)
- Комплект таблиць. Еволюція Всесвіту (12 таблиць). Навчальний альбом з 12 аркушів. Артикул - 5-8676-012. Астрономічні структури. Закон Хаббла. Модель Фрідмана. Періоди еволюції Всесвіту. Рання Всесвіт. Первинний нуклеосинтез. Реліктове ... Детальніше Купити за 2784 руб
- Закон Хаббла. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Зако? Н Ха? Ббла (закон загального розбігання галактик) - ... Детальніше Купити за 1125 руб