Νόμος του Χαμπλ

Ο νόμος του Χαμπλ (Hubble's law) είναι η παρατήρηση της φυσικής κοσμολογίας ότι το Σύμπαν διαστέλλεται. Η παρατήρηση έγινε από τον Έντγουιν Χαμπλ, όπως δημοσιεύτηκε το 1929, μετά από τις εξής παρατηρήσεις: (1) ουράνια σώματα (κυρίως γαλαξίες Κβάζαρ) βαθιά στο διάστημα εμφανίζουν μετατόπιση προς το ερυθρό, που ερμηνεύεται από τη σχετική ταχύτητά τους προς τη Γη και (2) ότι η ταχύτητά τους μπορεί να υπολογιστεί από το φαινόμενο Ντόπλερ και είναι ανάλογη με την απόστασή τους από τη Γη.

Η κίνηση των ουράνιων σωμάτων που οφείλεται στη διαστολή του Σύμπαντος, ονομάζεται ροή Χαμπλ (Hubble flow).

Σχέση

Ο νόμος του Χαμπλ εκφράζεται από την εξής σχέση:

$v=H_{0}\,r$

όπου

• $v$ η ταχύτητα απομάκρυνσης του παρατηρούμενου γαλαξία,
• H₀ η σταθερά του Χαμπλ (Hubble's constant), με τιμή μεταξύ 50-100 km/sec ανά Mpc
• $r$ η απόσταση του παρατηρητή από τον γαλαξία.

Συμπεράσματα

Σύμφωνα με τον νόμο του Χαμπλ εξάγονται 2 σημαντικά κοσμολογικά συμπεράσματα (αν δεχτούμε ότι η διαστολή γίνεται αδιαβατικά):

1. Το σύμπαν, κατά τη διαστολή του, ψύχεται.
2. Στο παρελθόν το σύμπαν ήταν πολύ πυκνότερο και θερμότερο, και υπήρχε εποχή που είχε ακτίνα περίπου ίση με μηδέν. Αυτή η εποχή εντοπίζεται πριν από περίπου 1,38×10¹⁰ έτη.

Το τελευταίο συμπέρασμα αποτελεί και μια από τις βασικότερες αποδείξεις της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης.

Ιστορία

Αν και νόμος αποδίδεται διεθνώς στον Έντγουιν Χαμπλ, ο πρώτος που τον εξήγαγε από τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας ήταν ο Ζωρζ Λεμαίτρ (Georges Lemaître) το 1927 σε άρθρο του όπου πρότεινε ότι το σύμπαν διαστέλλεται με έναν εκτιμώμενο σταθερό ρυθμό που τώρα ονομάζεται σταθερά Χαμπλ. Δύο χρόνια αργότερα (το 1929) ο Χαμπλ επιβεβαίωσε το νόμο και υπολόγισε τη σταθερά με μεγαλύτερη ακρίβεια και τώρα φέρει το όνομά του. Η μετατόπιση προς το ερυθρό που εμφανίζουν πολλά ουράνια σώματα μετρήθηκε από πολλούς στο παρελθόν, αλλά αυτός που το συνέδεσε με τη σχετική τους ταχύτητα με τη Γη, ήταν ο Vesto Slipher το 1917.