[2853] Redshift

Title Text:So do you have any plans for z=-0.000000000000045?

Origin:https://xkcd.com/2853/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2853:_Redshift

红移

那到z=-0.000000000000045时,你准备做些什么?

https://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2853

在这部漫画中,马尾辫使用宇宙学术语回答她第一次对早期宇宙宇宙学感兴趣是在 5.4 年前,接着 Cueball 在标题文本中问她是否有计划在五个半小时后。一个解读是他们是两个同事出去吃午饭,Cueball 非常喜欢她的宅男答案,因此想在下班后邀请她共进晚餐。

红移指示我们现在观察到的遥远天文物体在过去的时间距离。
在观测宇宙学中,红移是指来自宇宙中遥远物体的光被拉伸,使其看起来比实际更加红色。这是因为宇宙正在膨胀,因此光波在穿越空间时被拉伸。”z” 值是红移的一个无量纲度量:观察到的波长减去预期波长,再除以预期波长。较高的 “z” 值或红移对应于宇宙历史上更早的时期。这是因为随着宇宙的膨胀,来自遥远星系的光在向我们传播时被拉伸到更长、更红的波长。星系离得越远,其光传播的时间就越长,因此自从光开始旅程以来,宇宙膨胀的程度也越大。因此,较高的红移意味着星系距离较远,而我们看到的光是当宇宙还年轻时发出的。相反,较低的红移意味着光传播的距离和时间较短,指示宇宙历史上一个较近的时期。”z” 的负值表示蓝移,指示正在接近观察者的物体,通常在宇宙学研究中用于计算较近物体的旋转速度。
这里的玩笑是,Cueball 正在问马尾辫她何时对宇宙学产生兴趣,而她并没有给出一个传统的参考时间(比如“在大学”、“小时候”、“在 2020 年”或“十七年前”,等等),而是以红移值“z=0.00000000038”作答。这个非常小的数字相对于宇宙的起始时间而言对应于一个非常近期的事件;这在人的一生内是完全可以理解的,尽管可能需要宇宙学家的特定知识来理解并计算出这个时间间隔的值。标题文本中的负蓝移问题是一种俏皮的方式,类似于询问未来的事件。由于负 z 的绝对值约为一万倍更小,这表明未来的事件距离我们更近。

回溯时间的计算基于红移、哈勃参数 H0 以及质量惟 m 和暗能量惟 螞 的宇宙学参数。这个令人惊讶的存在的闭合形式解的积分包含了特定的高斯超几何函数 2F1。
假设给定的宇宙学,其曲率和哈勃参数 H0(也称为哈勃常数)的值,可以为任何给定的红移值推导出一个特定的回溯时间。对于 z=0.00000000038,基于 H0 = 69.32 km / Mpc / s(这是不同“宇宙学危机”值之间的合理中间值)、惟0 的值为 0.2865,以及宇宙背景温度为 2.725 K的平坦 Lambda-CDM 宇宙学模型,回溯时间约为 1960 天,或 5.4 年,这可能暗示马尾辫开始学习宇宙学作为博士项目的一部分。负 z 值,如标题文本中所示,表明一个“向前看”的时间,或者是将来的某个时刻,同样的模型指示 z=-0.000000000000045 对应于 5.5 小时后的未来。因此,Cueball 可能在问“你今晚打算做些什么(稍后)?”
在 2707: 天文学数字 中也看到过使用非标准的测量单位,之前在 2764: 宇宙学怀旧内容 中提到过更大的典型红移值。红移和蓝移在 1852: 选举地图 中也曾提到过。

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