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작성자 그레이 작성시간22.11.14 허블 상수는 실제로 상수가 아니라 시간에 따라 변하는 값으로 H(t)로 표현할 수 있습니다. 현재 우주의 팽창률인 H_0 은 현재 시간인 t=t_0에서의 허블상수인 H(t_0) = H_0 입니다. 따라서 과거의 우주의 팽창률이 동일하였으면 허블 상수는 동일하였을 것으며 감속 또는 가속 팽창하는 우주에서는 과거의 허블상수 값이 지금과는 달랐을 것입니다. 그리고 v=Hr 공식에서 거리가 멀면 허블 상수가 작아지는 것이 아니라 거리가 멀어지면 후퇴속도가 빨라집니다.
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작성자 SNbega 작성시간22.11.14 1. V(t)=H(t)D(t) 는 같은 시간면에서 성립합니다
2. 실제로 우리과 관측한 허블의 법칙은 z와 D의 선형형태입니다(y=ax)
3. 따라서 v,d 그래프가 곡선으로 나타나는 형태는 엄밀히 말해 축설정이 잘 못 된 것입니다. ( z,d로 축 설정)
4.H는 항상 시간에 따라 감소하고, 흔히말하는 감속 가속 등속 팽창은 d( a(t))/dt를 말합니다
우리나라 교육과정은 용어측면에서 이부분을 혼용해서 씁니다. 외국 레퍼런스에도 혼용해서 쓰는 경우가 많습니다.
5. 첫번째 그래프를 해석할 때 순간기울기는 d( a(t))/dt를 의미합니다. 왜냐하면 z값을 우리가 기록하게 되는데 z2-z1은 두 은하의 빛을 방출한 시간차이를 의미하며, 이는 곧 그 짧은 시간사이의 d( a(t))/dt를 반영하기 때문입니다
6. z와 d 그래프를 작성시 오로지 매우 짧은 거리에 있는 은하들만 y=ax꼴로 나타납니다. 이는 허블의 법칙에 위배되는 것이 아니라 축 자체가 다른 것입니다. v는 현재속도의 정보이고 z는 과거부터 누적된 인테그랄 d( a(t))/dt x t 의 결과물입니다. 당연히 선형에서 벗어납니다
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답댓글 작성자 지구과학쌤1717 작성자 본인 여부 작성자 작성시간22.11.17 베가님 혹시 이 문제도 설명해 주실 수 있으실까요?
마지막 문단에 같은 후퇴속도를 가지는데 거리가 더 멀다는 것은 우주의 팽창 속도가 더 느렸다는 의미이다.
이 문장을 해석하지 못하겠습니다.
일단 우주의 팽창속도란 것은 무엇입니까? 전에 답변해 주신 바로는 허블 상수가 우주의 팽창속도가 아니고 ,dr/dt가 우주의 팽창속도라고 하셨는데 v=hr 공식에 따르면 dr/dt/r ×r= dr/dt이기에
dr/dt는 v인 건가요?
그렇다면 은하의 후퇴속도는 우주의 팽창속도인 건가요? 이렇게 생각하니 이 문장이 이해가 안갑니다 ㅠ이미지 확대
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답댓글 작성자 SNbega 작성시간22.11.18 지구과학쌤1717 1.같은 후퇴속도가 아니라 같은 적색편이라고 해야합니다.
2. 팽창속도라는 것은 척도인자 R(t)를 시간으로 나눈 값입니다.
물리적으로 의미있는 거리d는 d(t)=R(t)d(to)
이며, 후퇴속도는 v(t)=[d(R(t))/dt ]x d(to)
를 의미합니다. d(t0)는 특정은하들의 고유 좌표같은 느낌으로 이해하시면됩니다. 격자판에 1,2,3 지점은 격자사이가 늘어나도 1,2,3 을 유지하죠
그러니까 현재시점 은하들의 거리를 상수취급해서 좌표를 설정?하는 느낌.
그냥 쉽게 파악하자면 팽창속도라는 것은 현재 z=1인 은하를 계속 추적할수있다고 가정하면
v(t)/ 현재거리 형태의 비율을 의미합니다.
z=0.1,2,5 등등 다른 은하들을 선택해서 추적해도
상관없어요
더 쉽게 말하자면 많이 보셨듯이 첨부한 사진예시에서 사용되는 게 척도인자와 팽창속도입니다
더 명확하게 설명하면, 어느시점에서 허블의법칙을 작성하든 멀리있는 은하가 후퇴속도가 빠르고, 근데, 어느 거리의 은하든 팽창하는 비율이 같죠
허블인자의 의미랑 비슷하게 생각하면 되는데
속도/1Mpc 이 아니라
v(t)/ 현재거리 요런식으로 생각하면 됩니다
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답댓글 작성자 SNbega 작성시간22.11.18 SNbega 같은 시간면에서라면 허블인자가 모든 거리에서 같은 것 처럼, v(t)/ 현재거리 요것도 같은 값을 유지합니다.
예를들어 가속팽창모형과 등속팽창모형을 비교할 때 같은 z값을 가진다는 것은 z+1=R(o)/R(z) 에서
광자가 같은 R일 때 출발했다는 것이고,
현재 시점에 광자가 도달하면 관측된 z는 같은 값을 가지는데, 두 우주모형에서 현재시점의 v(t)/ 현재거리 는 동일하죠.
그러니까 두 우주모형에서 은하는 R(t)~R0 까지의 같은 상대적 거리를 이동해야 z가 같게 관측되는 것이고, 가속팽창 우주 모형에서는 가속해왔으니 과거에 더 속도가 느렸다는 뜻이고, 그러면 상대적 거리를 이동하는 데 걸리는 시간은 등속팽창모형보다 더 오래걸립니다.
걸린 시간이라는 것은 대충 광자가 도달하는 데 걸리는 시간이고, 이는 곧 광년 개념으로 바꿔서 생각할 수 있습니다. 따라서 가속팽창모형과 등속팽창 모형에서 z가 같을 때 가속팽창모형에서 광자가 도달하는 데 더 오랜시간이 걸렸으므로 더 멀리 찍히는 것입니다
