1.2. HUBBLE´i SEADUSHubble´i seadus – kaugete galaktikate kiirused suurenevad võrdeliselt nende kaugusega vaatlejast:
Vaatleme kolme galaktikat A, B ja C (vt joonis 1). Asugu esimene vaatleja galaktikas A (nt meie galaktikas). Ta täheldab, et galaktikate B ja C liikumine allub Hubble´i seadusele
Teine, galaktikas B asuv vaatleja fikseerib galaktika C liikumise kiiruseks
Valemitest (1.2) ja (1.3) saame nüüd .Vaadelduna galaktikast B, on vektor galaktika C kohavektor. Seega eemaldub galaktika C galaktikast B vastavalt Hubble´i seadusele (1.1). Järelikult, kui Hubble´i seadus kehtib mingis ühes galaktikas asuva vaatleja jaoks, siis kehtib ta ka igas teises galaktikas asuva vaatleja jaoks. Joonis 1. Kosmoloogiline printsiip ja Hubble´i seadus. Hubble´i seadusest järeldub, et kõigi punktide (galaktikaparvede) vaheline kaugus suureneb – Universum paisub. Kahe galaktika vaheline kaugus tulevikus Olgu galaktikate A ja B vaheline kaugus. Vastavalt Hubble´i seadusele , saame .Siit leiame galaktikate A ja B vahelise kauguse sõltuvuse ajast ,- on praegune ajamoment. Aine tihedus paisuvas Universumis Vaatleme Universumis mingit sfäärilist piirkonda, mille äärt markeerivad kindlad galaktikad (vt joonis 2). Kui selle piirkonna raadius on R, siis ruumala on . Selles asuvate astronoomiliste objektide kogu mass olgu M. Kosmilise aine massi tihedus on lihtsalt leitav seosest: .Kuna galaktikate vaheline kaugus pidevalt suureneb, siis ilmselt massi tihedus väheneb. Diferentseerides - d aja järgi, saame Arvestades, et Hubble´i seaduse tõttu , leiame:
on teada, võime tiheduse suvalisel ajamomendil leida järgmisest valemist (võrrandi (1.4) lahendist): ,kus - tihedus ajamomendil . Joonis 2. Aine tihedus ja Universumi paisumine. Galaktikad A-F markeerivad sfäärilise piirkonna äärt. Joonisel on punktidena kujutatud arvukad galaktikad koos nende kiirustega (märgitud nooltega - mida suurem kiirus, seda pikem nool). Kosmoloogilisel paisumisel galaktikate arv sfääris ei muutu ja seega sfääris olev kogumass jääb konstantseks. |