[지구과학 실험보고서] 허블의 법칙을 이용한 우주의 나이 측정

목차

1. 실험목표
2. 방법
3. 실험 결과
4. 느낀점 및 반성

본문내용

1. 실험목표
거리가 서로 다른 10개의 외부 은하의 각지름을 이용하여 은하까지의 거리를 구하고 이 은하들에서 방출되는 21cm파의 스펙트럼 사진에서 적색 편이를 측정하여 후퇴속도를 구하여 허블 상수를 구하고, 이로부터 우주의 크기와 나이를 구해보자.

2. 방법
① 은하수 안에 있는 나선 은하들의 반경이 10kpc이라고 가정하고 각지름으로 은하까지의 거리를 구한다.
② 각 은하의 각 지름은 은하 사진과 주어진 scale을 이용한다.
③ 은하의 중수소에서 방출하는 21cm파의 적색편이를 측정하여 후퇴속도를 구한다.
④ 은하까지의 거리와 후퇴속도로부터 그래프를 그려 허블 상수를 구한다.
⑤ 허블상수로부터 우주의 나이와 크기를 구한다.

허블의 법칙 v=Hr에서 r/v는 v의 속도로 r만큼 달려간 시간이 되고, 그 시간만큼 과거에는 우주의 모든 물질이 한 곳에 모여 있었음을 의미한다. 즉 모든 우주 물질이 한 곳에 있었던 때는 r/v = 1/H의 시간 전이다. 따라서 우주의 나이는 1/H이다. 또한 우주의 대체적인 크기는 다음과 같이 결정할 수 있다. 우주 내에 빛의 속도 이상을 갖는 물체는 존재하지 않으므로, 우주 내에서 가장 빨리 후퇴하는 물체가 빛의 소고(c) 로 운동한다면 우주의 크기 r=c/H이다.

참고 자료

없음