天文小知识：我们了解的宇宙性质 _宇宙知识

众所周知，宇宙的性质需要有三个关键的因素：星系退行、天空中微弱的微波、宇宙中最多的元素氢和氦。

1929年，爱德文·哈勃声称星系的径向速度与他们的距离成正比。该理论基于星系红移的测量并估计他们间的距离。红移是测量光谱线的波长从实验室测量值偏移多少的一种方法。假设是因为多普勒效应，那么星系的红移就是它的径向速度。他对于星系距离的估计是基于一种特别的恒星的亮度（一颗被称为造父变星的脉动恒星）

在哈勃关系中比例常数被称为哈勃参数/哈勃常数（v=H*d,其中v是速度d是距离）。哈勃初步估计哈勃参数是464 千米/秒/百万秒差距(换言之，星系中1MPC=3百万光年之外的速度是464千米/秒) 我们现在知道哈勃不知道有两种造父变星。如今哈勃参数的各种估计值范围在50—100千米/秒/百万秒差距。

哈勃测量了天空中大量位置不同、亮度不一的星系。他发现不同方向中模糊星系的数量是相同的（虽然北方的天空中有大量的明亮星系）。当不同方向的星系分布相同时，它具有均匀性。当哈勃寻找比某一特定亮度暗4倍的星系时，他找到的星系大约比这个界限还要亮的星系数量的8倍。亮度小四倍意味着距离增加一倍。

而双倍的距离又意味着你看到的体积是它的8倍大。这个结果表明宇宙空间接近同质或者说宇宙大范围的密度相同。（当然，宇宙并不是各向同性或均匀的，因为它像地球一样含有密集区域。然而，假设你有一个足够大的盒子，你就会在其中找到差不多数量的星系。这样，把宇宙看作是各向同性、均匀的就是合理的了）对这个大区域的调查证实了在超过3亿光年的界限上宇宙趋向于各向同性和均匀性。

1965年在彭齐亚斯和威尔逊对外宣称发现宇宙微波背景之后，这个例子对于证明宇宙各向同性和均与性更加有利。他们在7.5厘米波长处观察到一束非常亮的光，等价于来自于黑体的放射物，黑体的温度在开氏温标下为3.7+/-1 。（开氏温标和摄氏温标的度数相同，但更具有参考意义的是在完全零度的环境下，所以水的冰点是开氏温度273.15）。黑体的辐射物质能够吸收任何辐射并且保持恒定温度。

自此，许多天文学者一直测量在不同波长的情况下宇宙微波背景的亮度。当前对于宇宙微波背景最有效的频谱信息来自于宇宙背景探测器卫星上的远红外绝对分光光度计设备。宇宙背景探测器的数据与来自于黑体的辐射、温度在2.728K的数据是一致的。（实际上，我们处在一个温度为2.728K的烤箱里）。宇宙微波背景的温度在天空中也是一样的。在宇宙微波背景辐射传输的距离对我们来说,宇宙必须极其及其接近均匀和各向同性。这些观察组成了所谓的宇宙学原理：宇宙是均匀的而且是各向同性。

如果宇宙在膨胀——像星系衰退表现的那样——如今处于某个温度之下，那么再过去星系间更接近、宇宙温度更热。如果我们咋时间上继续像后推，我们就会到达恒星内部的温度（几百万的温度、在这个时间星系间非常接近以至于他们并不是我如今看到的样子）如果温度达到了恒星内部温度，聚变就该发生了。

天文小知识：我们了解的宇宙性质

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