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粒子视界

作者:百科大全

粒子视界(也称为宇宙学视界,漫反射的视界(在多德尔森的文本中)或宇宙光线视界)是粒子在宇宙年龄里到达观测者的最大距离。 它与地平线的概念非常相似,它代表宇宙的可观测和不可观测的区域之间的界限,因此它在当前时代的距离定义了可观测宇宙的大小。 因为宇宙的膨胀,所以不仅仅等于宇宙的年龄乘以光速(大约138亿光年),还有光的速度倍加适应时间。 粒子视界的存在,性质和意义取决于具体的宇宙学模型。

粒子视界简介

设P是各向同性观者G的世界线上的一点,若存在粒子G2,其世界线上任一点发出的光都不能到达P。设∑p是过P点的等时面(P时刻的全宇宙空间)。每一粒子的世界线与∑p的交点代表该粒子在宇宙时刻tp的空间位置。∑p可分为两个子集,可被G在tp时刻看见的粒子属于子集1,否则属于子集2,则这两种子集的分界面成为观察者G在时刻tp的粒子视界。

粒子视界是指在某个时刻

的观察者能够接收到其他地方的光信号的边界。粒子视界代表我们能够从过去获取信息的最远距离,通常这也是可观测宇宙的大小。其对应的视界半径可表示为:

其中

对应于FRW度规中的尺度因子。

粒子视界粒子视界的影响

在当今宇宙存在粒子视界,所以我们原则上能观测到的只是整个宇宙的一部分,称为当今可观测宇宙。

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