Что такое калькулятор расширения Вселенной?
Этот инструмент использует закон Хаббла — один из краеугольных камней современной космологии. Согласно этому закону, далёкие галактики удаляются от нас со скоростью, пропорциональной расстоянию до них. Чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас «убегает» — это прямое доказательство того, что Вселенная расширяется. Зависимость записывается формулой \(v = \text{H}_0 \times d\), где \(v\) — скорость удаления, \(\text{H}_0\) — постоянная Хаббла, а \(d\) — расстояние.
Как пользоваться калькулятором
Введите расстояние до галактики в мегапарсеках (Мпк): 1 Мпк составляет около 3,26 миллиона световых лет. Затем укажите постоянную Хаббла \(\text{H}_0\) в км/с на Мпк. По современным измерениям значение \(\text{H}_0\) лежит примерно в диапазоне от 67 до 74 км/с/Мпк; по умолчанию мы берём 70. Калькулятор выдаст скорость удаления в км/с, а также покажет её как долю от скорости света.
Разбор формулы
Закон Хаббла умножает постоянную Хаббла на расстояние:
$$v = \text{H}_0 \times d$$Поскольку \(\text{H}_0\) имеет размерность км/с/Мпк, а расстояние выражено в Мпк, единицы Мпк сокращаются, и в результате остаётся скорость в км/с. Чтобы понять, насколько движение релятивистское, мы делим полученную скорость на скорость света \(c \approx 299\,792{,}458\) км/с.
$$\frac{v}{c} = \frac{\text{H}_0 \times \text{Distance}}{299792.458}$$
Пример расчёта
Допустим, галактика находится на расстоянии 100 Мпк, а \(\text{H}_0 = 70\) км/с/Мпк. Тогда
$$v = 70 \times 100 = 7000 \text{ км/с}$$В долях скорости света это \(7000 \div 299\,792{,}458 \approx 0{,}0234\,c\), то есть примерно 2,3 % от скорости света.
Частые вопросы
Что такое постоянная Хаббла? Это текущая скорость расширения Вселенной — показатель того, насколько быстро растягивается пространство на единицу расстояния. Она равна примерно 70 км/с на каждый мегапарсек.
Работает ли закон Хаббла для близких объектов? Нет. У ближайших галактик есть собственные («пекулярные») движения, которые перекрывают плавный хаббловский поток, поэтому закон надёжно работает в основном для далёких галактик.
Может ли скорость превысить скорость света? На очень больших расстояниях вычисленная скорость удаления действительно может оказаться больше \(c\). Это допустимо, потому что речь идёт о расширении самого пространства, а не о движении сквозь него, и это не противоречит теории относительности.
