【 在 bihai 的大作中提到: 】
: 最近几年不打游戏的时候研究过广义相对论,还有宇宙学。最近几天才真正了解了一些概念,比如共动距离什么的。
: 我有几个问题,大家看看能不能给我解惑
: 1. 哈勃定律说观测到的红移和距离成正比,那是观察到的光的来自过去的红移,和星系过去的距离成正比这个意思吗?现在的星系的红移和现在的距离什么关系知道吗?历史上所有的距离,时间(当然距离定了时间就定了)的规律也是这样吗
哈勃定律说的就是测量时测到的星系红移,和测到的星系距离之间的关系。
: 2. 宇宙之大有“现在”这个概念吗?我们观察到远处的星系138亿年前的光。那个星系的智慧生物现在对宇宙进行观测是什么结果?可能不是一边什么都没有吧?应该是和我们观测的结果一样。但是,我们能提那个星系“现在”怎么样吗?
相对论框架下的宇宙学,大多以“宇宙学基本原理”为前提。也就是说,基于目前的观测,假设宇宙是宇观(10^9光年尺度)均匀且各向同性的。以此为基础,可以建立各向同性参考系及相关的RW坐标系。这实现了对宇宙时空的一种3+1分解,并建立了相应的坐标系。通常而言,相对论框架下的宇宙学讨论,都是在这套参考系下进行的。
: 3. 远处星系退行由于空间膨胀造成了红移,那个地区有时间膨胀和尺缩等狭义或者广义相对论效应吗?
遥远星系相对于地球/银河系如果有相对运动,会有相应的狭义相对论效应。不过这不是上述宇宙学讨论的重点。
至于广义相对论效应,如果不考虑遥远星系和银河系/地球各自自身引力的特殊性,而考虑宇观抹匀的宇宙学情况的话,那一切用RW度规算就好。
: 4. 居然有宇宙尺度因子a(t)这么个东西?还是那个问题,有全局的时间吗?几百亿光年远的星系,谈同一个时间有意义吗?
宇宙尺度因子是,宇宙学基本原理的前提之下,宇宙时空度规中自然导出的一个部分。将其带入爱因斯坦方程,可得其动力学方程。其具体形式,跟能动张量的具体形式有关。
: 5. 远处星系和我们相对高速退行,那,有没有同时的相对性呢?比如,A-B-C在一条直线上,各相距1亿光年。在B看来,A和C同时闪了信号灯。那在A看起来,C闪灯当然要等2亿多光年。那么,经过计算,A地区的人认为他们在两亿年前是同时闪灯吗?
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