Возраст Вселенной ≡1/Ч≡1/Ч \экв 1/Ч?

Как вычислить возраст Вселенной 1 / ЧАС , с ЧАС постоянная Хаббла, когда ее расширение было далеко не линейным?

расширение Вселенной при лямбда-CDM с инфляцией, сначала экспоненциальной, затем линейной и замедляющейся, затем ускоряющейся

The 1 / ЧАС исходит из закона Хаббла и подразумевает, что Вселенная расширилась как конус, в отличие от вышеизложенного.

Кроме того, не изменится ли постоянная Хаббла со временем естественным образом? Было ли изменение с момента его открытия незначительным? Я знаю, что она изменилась с точки зрения общепризнанной стоимости из-за усовершенствования способов ее измерения — я имею в виду фактическую стоимость.

Ответы (3)

Ведь возраст не только 1 / ЧАС . (В этом ответе я буду использовать единицы с с "=" 1 .

Возраст Т можно рассчитать, многократно используя цепное правило, а также г а / г т "=" а ЧАС и а "=" 1 / ( 1 + г )

Т "=" 0 Т г т "=" 0 1 г а г т г а "=" 0 г г г а г г а ЧАС "=" 0 г г 1 ( 1 + г ) 3 ЧАС ( г )
где я предположил, что Вселенная плоская, поэтому я могу нормализовать масштабный коэффициент на а ( т о г а у ) "=" 1 , и я установил начало времени в Большом Взрыве a(t=0)=0.

Однако, используя уравнение Фридмана и предполагая существование Вселенной с материей, излучением и космологической постоянной, мы можем написать

Т "=" 1 ЧАС 0 0 г г 1 ( 1 + г ) 3 Ом р , 0 ( 1 + г ) 4 + Ом М , 0 ( 1 + г ) 3 + Ом Λ
Игнорируя инфляцию и используя Λ Наилучшие значения CDM для Ом я , 0 ( я "=" р , М , Λ ), интеграл равен О ( 1 ) (как вы можете проверить), поэтому 1 / ЧАС 0 является хорошим приближением к возрасту Вселенной.

привет, могу я спросить, почему вам нужно принять плоскую вселенную, чтобы нормализовать константу?

Предположим, в т "=" 0 Вселенная возникла и в свое время т части вселенной достигли расстояния г "=" в т . Теперь у нас есть закон Хаббла, который гласит, что расширение нашей Вселенной является линейным, то есть если галактика А удаляется от вас со скоростью в затем другая галактика B, которая находится в два раза дальше от вас, движется со скоростью 2 в . С математической точки зрения, в "=" ЧАС 0 г , где г приближается расстояние. Теперь, если вы положите ЧАС "=" 1 / т в г "=" в т Вы получаете в "=" ЧАС г . Таким образом, мы можем использовать его, чтобы сказать, что Вселенная началась в т "=" 1 / ЧАС . На самом деле неправильно оценивать возраст Вселенной, потому что она предполагает одно и то же расширение с самого начала. Но все же он дает очень точные результаты, как и другие методы.

Да, номер снова изменится, и вот почему ЧАС 0 используется, что говорит вам о сегодняшней «постоянной» Хаббла. По мере того, как Вселенная расширяется, в , ЧАС и г изменится.

Если расширение геометрическое, не имеет значения, как вы экстраполируете назад, вы никогда не получите ноль. Вы можете вернуться к нулю только в том случае, если скорость расширения асимптотирует до бесконечности при т "=" 0 . Так что нет оснований верить 1 / ЧАС оценивать. Кроме 13,5   Б лет едва хватает, чтобы объяснить Землю. Мы можем определить, что Земля 4,5   Б лет. Но железо в нем должно было исходить от сгоревшей звезды. Занимает 10   Б лет, чтобы это произошло. Тогда он должен был образоваться первым после Большого взрыва. Поэтому я предпочитаю более старший возраст. Может быть 20   Б .

Большие звезды сгорают быстро, поэтому было достаточно времени для создания тяжелых элементов и их гомогенизации в межзвездной среде.
В 1990-х годах встал вопрос о возрасте Вселенной. Соображения, как и другие ответы здесь, благоприятствовали возрасту около 10 миллиардов лет. Но в небе были объекты, которым было 20 миллиардов лет. На решение этого вопроса ушло несколько лет. Объекты оказались не такими старыми, как считалось вначале. Более совершенный анализ дает текущий возраст 13,8 млрд лет.