Miten Universumin oletettu ikä määritettiin?

Vastaus:

Hubblen lain mukaan.

Selitys:

Hubblen laissa todetaan, että mitä kauempana on galaksi, sitä nopeammin se liikkuu:

#v prop d #

Tämän lain takia, jos se on ekstrapoloitu taaksepäin, oletetaan, että kaikkea maailmankaikkeudessa keskitettiin kerran yhteen pisteeseen - tukemalla ison bangin ajatusta ja myös mahdollisuuden arvioida, kuinka kauan sitten se oli, kun kaikki oli yhdessä paikka, eli maailmankaikkeuden syntymä.

Tämä ei kuitenkaan käytä SI-yksiköitä, vaan nopeusyksiköt ovat # Kilometrin ^ -1 # ja etäisyys mitataan Mega-parsecsissa # Mpc #.

Tämän yhtälön, joka on lineaarinen, on oltava vakio - Hubblen vakio:

# H_o #

Yhtälön tekeminen:

# V = H_od #

Vakion arvo vaihtelee koko maailmankaikkeudessa, mutta voimakkaasti karkean arvion perusteella voimme sanoa, että vakion arvo on:

# H_o = 70 kms ^ -1 MPc ^ -1 #

Tämä vakio antaa meille mahdollisuuden arvioida maailmankaikkeuden ikää käyttämällä yhtälöä:

# 1 / H_o noin T #

Hubble-vakio on kuitenkin siirrettävä SI-yksiköihin, jotta tämä toimisi …

Katsotaanpa siis vakion arvo:

# 70 kms ^ -1 = 70 000 ms ^ -1 #

1 parsek = 3,26 ly = # 3.08 kertaa 10 ^ 16 m #

1 Mega-parsec (1 milj. Parsek) =# (3,08 kertaa 10 ^ 16 kertaa 10 ^ 6m) #

# H_o = 70 kms ^ -1 MPc ^ -1 = (70 kertaa 10 ^ 3) / (10 ^ 6 kertaa 3,08 kertaa 10 ^ 16) = 2,27 kertaa 10 ^ -18 #

Käännä se etsimään Hubble-aika:

# 1 / (2,27 kertaa 10 ^ -18) noin T #

#T n. 4,4 kertaa 10 ^ 17 s #

#T n. 1,4 kertaa 10 ^ 10 # vuotta

Mikä on lähes 14 miljardia vuotta, mutta tutkijat sanovat usein, että arvo on 13,8 ja epävarmuus on #+-0.2# miljardia vuotta, joten olemme hyväksyttävissä.

Ja se on pohjimmiltaan miten maailmankaikkeuden ikä voidaan arvioida.