作者caseypie (期待未来)
看板sky
标题Re: [问题] 哈伯常数估算宇宙年龄?
时间Mon May 5 06:13:16 2008
※ 引述《lplgvg11 (lance)》之铭言:
: 常常看到宇宙年龄是用1/H (H=哈伯常数)来估计的, 算出来的值大约137亿年
: 而其原因是因为v=Hr, 因此1/H=r/v, 也就是星系离我们的距离除以远离的速度, 也就是从以前到现在经过的时间 --->宇宙年龄
: 然而
: 随着宇宙膨胀, r改变的同时, v也在变, 因此v应该是v=v(r)
: 而宇宙年龄应该是 S(dt)=S(从0到r)(dr/v), 把v=Hr带入得
: t=S(dr/Hr)=1/H ln|r/0|, 得出无限大的答案?
: 是不是我哪边想错了呢??
: 一直无法接受t=1/H的这个结果, 但是这个结果似乎是成定局的正确
: 恳请各位前辈告知我的想法哪边出错
: 和1/H这个想法是怎麽出来 or 怎麽推导, 就仅仅是r/v而已吗??
: 感激不尽
我学过的一个很随便的推导:
大尺度下,重力为唯一重要的作用力来源
根据万有引力:
GM/r^2 = -r'' = -(dv/dr)(dr/dt) = -v(dv/dr) , M为宇宙总质量
=> -GM/r = -v^2/2 + Const
因为t=0时, r->0, v->inf ,故可假设两者抵销, Const = 0
=> (2GM/r)^0.5 = dr/dt
=> √(2GM)t = (2/3)r^1.5
=> r = C*t^(2/3) , C = (1.5√(2GM))^(2/3)
既然r是t的多项式,很显然 v = dr/dt 正比於 r/t
=> v = (2C/3)t^(-1/3)
=> r/v = 2t/3
至少正比关系是对的,2/3这个系数可能会在广相下被消掉吧
看起来虽然怪异且太简单,不过好像还蛮符合物理直观的...
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◆ From: 130.126.244.233
1F:推 btfrank:这个推导很好﹐2/3系数确实有。我尤其佩服这麽耐心贴公式 05/05 07:42