Question

天文觀測表明：幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動，離我們越遠的星體，背離我們運動的速度（稱為退行速度）越大，也就是宇宙在膨脹.不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數，已由天文觀察測定.為解釋上述現象，有人提出一個種理論，認為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的.假設大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設想我們就位于其中心，則速度越大的星體現在離我們越遠，這一結果與上述天文觀測一致.

由上述理論和天文觀測結果，可估算宇宙年齡T，其計算公式為T=_____________________.

 

Answer 1

【答案】

10¹⁰年 

【解析】

試題分析：題中提供兩個信息，一是宇宙在膨脹時，各星體以不同的速度向外勻速運動，不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr；二是各星體勻速運動，

設想我們位于其中心.取大爆炸后的速度分別為v₁、v₂的兩個星體研究（v₁>v₂）

設大爆炸開始到現在經過的時間為T，由于各星體做勻速運動，物理模型如下圖所示.

則兩個星體的位移應滿足：r₁=v₁T,r₂=v₂T,

根據r=vT，結合題中的v=Hr，可分析得到：

T==10¹⁰年

考點：宇宙 天體的年齡

點評：本題解題關鍵是理解到恒星的年齡就是恒星的運動時間，從星系所遵循的這些規律就能找到T=1/H.屬于信息閱讀題，這是近幾年高考的熱點問題，考查閱讀審題能力。