Номер 2, страница 250 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 67. Расширение и эволюция вселенной. Глава 9. Эволюция Вселенной - номер 2, страница 250.

2. Каков физический смысл постоянной Хаббла?

Каков физический смысл постоянной Хаббла?

Постоянная Хаббла, обозначаемая как $H_0$, является фундаментальным параметром в космологии, который описывает расширение Вселенной. Ее физический смысл вытекает из закона Хаббла, который гласит, что скорость удаления далеких галактик от наблюдателя прямо пропорциональна расстоянию до них.

Математически закон Хаббла выражается следующей формулой:

$v = H_0 \cdot r$

где:

$v$ — это скорость удаления галактики (ее лучевая скорость),

$r$ — расстояние до этой галактики,

$H_0$ — постоянная Хаббла, являющаяся коэффициентом пропорциональности.

Таким образом, физический смысл постоянной Хаббла заключается в том, что она характеризует темп расширения Вселенной в нашу эпоху. Она показывает, на сколько километров в секунду увеличивается скорость взаимного удаления двух объектов (например, галактик) при увеличении расстояния между ними на один мегапарсек (Мпк).

Единицей измерения постоянной Хаббла обычно является км/с/Мпк. Современные измерения дают значение $H_0$ в диапазоне примерно $67-74$ км/с/Мпк. Если взять для примера значение $H_0 \approx 70 \text{ км/(с·Мпк)}$, это означает, что галактика, находящаяся на расстоянии 1 Мпк (около 3,26 миллиона световых лет) от нас, удаляется со скоростью примерно 70 км/с. Галактика на расстоянии 10 Мпк удаляется со скоростью 700 км/с, и так далее.

Важно понимать, что, несмотря на название "постоянная", эта величина не является постоянной во времени. Она описывает темп расширения в нашу космологическую эпоху, поэтому ее корректнее называть "параметром Хаббла". В прошлом значение этой величины было другим.

Кроме того, величина, обратная постоянной Хаббла, $t_H = 1/H_0$, называется "хаббловским временем" и дает грубую оценку возраста Вселенной, если предположить, что расширение всегда происходило с постоянной скоростью.

Ответ: Физический смысл постоянной Хаббла заключается в том, что она является мерой темпа (скорости) расширения Вселенной в современную эпоху. Численно она показывает, на сколько увеличивается скорость удаления галактики при увеличении расстояния до нее на один мегапарсек.