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宇宙法则入门版(3.2):哈勃定律是宇宙法则在可见宇宙的应用
日期:2017-7-10 10:33:08 访问次数: 作者:乔治·斯坦科夫 宇宙法则

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3.2 哈勃定律是宇宙法则在可见宇宙的应用

上一篇宇宙学的文章中提出的哈勃定律方程表明,这个宇宙定律是宇宙法则的应用,并根据新公理系统的定义来评估一维时空:

dv = dl/dt = H o l = [1d-空间 -时间]

由于哈勃常数H o是一个自然常数,该定律将可见宇宙的恒定时空评估为人类感官和物质工具可感知的宇宙万物中最大的特殊系统:

dv = dl/dt = H o l max= [1d-空间-时间]

这个证明相当简单。根据哈勃定律,星系向观测者发射光信号之前到达的最大逃逸速度dv为光速dv→c。由于哈勃定律宣称普遍有效性,它也适用于大于c的逃逸速度。在这种情况下,由于光速小于其相对逃逸速度dv > c,由星系发射的光将无法到达观测者。发射光子而产生的速度(时空)相对于观察者是负的,也就是说,这样的光子永远不会到达观测者那里,但它们仍然存在,宇宙学中应该考虑到。

由于我们关于宇宙中任何天体的信息都是通过光子时空传输的,所以对于观测者来说,逃逸速度高于光速的星系就不再可见。这意味着在可见宇宙中有一个事件视线(event horizon),超出这个视线哈勃定律仍然成立,但不再能够被观察到。哈勃定律在事件视线之外的有效性,也来自于它是时空宇宙法则的应用,而可见宇宙是其中的一个特殊的系统。

事件视线决定了相对于人类意识的可见宇宙的边界。可见宇宙的边界是由c的大小决定的,因为光子时空是我们目前可以感知的时空的最终水平。由于所有的时空层次都是U-子集,作为自身的元素被包含其内,我们不能排除这样的可能性,即在光子时空之外还有更多速度高于c的能级。如果我们能够接近它们,我们将扩展可见宇宙的视线。

正如我们所看到的,事件视线依照我们的感官和当前科技发展的水平来评估可见宇宙的空间。这个宇宙系统可以表示为[1d-空间]量,例如,半径R U(开放直线),圆周S U(闭合线),或几何中(定义方法=测量方法)的K S=SP(A)[2d-space]=球形面积=电荷。

和所有其他系统一样,这些量都是常数:它们用恒定时间H 0来评估可见宇宙的恒定空间。我们的结论是:

哈勃定律评估了可见宇宙的恒定时空:

dv = dl/dt = H o l max = H o R U →c = [1d-空间-时间] vis  = constant(常数)

观测者的最大距离l max定义为可见宇宙的半径:l max = R U。在宇宙学中人们通常谈论“宇宙”。从现在起,当我们使用这个术语时,我们指的是“可见宇宙”,它是一个时空系统,因此与基本术语有所不同。

从宇宙的半径,我们可以很容易地得出这个基本宇宙系统的事件视线,犹如几何中的K S(可见宇宙球体的表面积):

事件视线 = K S = SP(A)[2d-空间] = 4πR U2=常数

这个量对于时空中的任何观察者都是常数(恒定的)。这种实用的等价是宇宙学原理的一个方面。在这种情况下,对“可见宇宙”体系来说,宇宙学原理是终极等价原则的一个U子集——它是循环论证原理的一个应用,因此不能等同于基本公理。这个澄清对随后反驳宇宙学热膨胀假说的标准模型是必不可少的。








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