为什么计算宇宙距离在宇宙膨胀研究中至关重要？

宇宙膨胀研究一直吸引着全世界的天文学家。 但是，面对如此庞大且神秘的研究，研究参照有助于我们更好地理解宇宙膨胀，而且对获取尽可能精确的信息来说也至关重要。

宇宙学是天体物理学的一个分支，研究宇宙的起源、性质、结构和演变。 在20世纪20年代，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）的星云发现为现代研究奠定了基础。 虽然宇宙学最初仅限于太阳系，但在此次发现后，天文学家们对太阳系以外的星系产生了很大兴趣。 宇宙膨胀原理在宇宙学占有重要地位，因为它开启了天文学家对宇宙距离的探索。

研究宇宙距离有助于确定宇宙的年龄，至少能确定可观测宇宙的年龄。 宇宙膨胀原理的发现表明，星系彼此相隔很远。 天文学家从该原理得出了哈勃参数，揭示了可观测宇宙达到其当前大小所需的时间。

需要注意的是，哈勃参数是随时间变化的。当前值不是在T时刻的值。换句话说，这表明可观测宇宙始终在演变。因此，需要精确测量天体之间的距离。这项艰巨的任务落在了坚持宇宙膨胀原理的宇宙学家身上。

确定宇宙距离的标准参照

从地球观察天体发出微弱的光，这就是所谓的表面耀斑。这些天体可能与非常明亮的光线相距很远，也可能它们自身确实能发出微弱的光。表面耀斑的问题使宇宙学家找到了精确测量宇宙距离的方法。

对宇宙的观测使我们能够了解某些天体的真实亮度。观测参数用于计算天体到表面光源的实际距离，这就是所谓的标准参照。

最接近可观测宇宙的标准参照是恒星。这些恒星由于爆炸或演变为超新星时产生了明亮的光，它们的颜色表明所观察到的亮度。通过比较恒星的已知亮度(真实亮度)和观测亮度，可以计算出恒星与光源的距离。

理论模型受到质疑

然而，1998年发现了超新星（SNIa），这使天文学家对标准恒星参照提出了质疑。 物理学家们发现宇宙正在加速膨胀，这意味着天体的距离比预期的还要远。 关于导致宇宙加速膨胀的力仍然是个谜， 这种力目前被称为暗能量。 物理学家还需要寻找其他距离参照。

在天文学中，哈勃-勒马特尔定律（以前称为哈勃定律）规定，星系彼此之间的移动速度与距离成正比。换句话说，星系离我们越远，它消失的速度就越快。该定律仅适用于宇宙中可观测的部分。哈勃-勒马特尔定律可以在更远的距离上推导，但前提是宇宙在更远的距离上保持均质且同向。

作者: Par Andy Rakotondrabe

FY: 亦枫

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