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,也就是說,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,有人提出一種理論,認為宇宙是從一個火球形成的,假設大爆炸后各星體即以不同速度向外勻速運動,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,試寫出其計算式.根據近期觀察,哈勃常數H=3×10^-2 m/（s·光年）,則估算出的宇宙年齡約為多少年?

Answer 1

解析:取大爆炸后速度為v的星體來研究,設大爆炸開始至今經過的時間(即宇宙年齡)為T,由于各星體做勻速運動,則星體的位移為r=vT.由題意知,v=Hr,因此T=,代入數據得T===10¹⁰年.