哈勃定律的内容,数学描述及适用范围

恒星、星系光谱的移动是多谱勒效应的必然结果.比如说有一个星系向我们的银河系靠拢那它的光谱就会向波长短,频率高紫色一方移动,这就叫蓝移（或紫移）.
而当它远离我们而去时,它的光谱就会向波长长,频率低的红色一方移动,这就叫红移.
不过大多数的天体都是红移,天文上把红移和蓝移（或紫移）统称红移,而蓝移（或紫移）就在它的前面加一个“负”号.
像本星系中的M31、M32、M33、NGC147、NGC185、NGC6822、IC1613都是蓝移（或紫移）,就是说它们是向着我们移动的.
哈勃定律
Hubble'slaw
1929年,E.P.哈勃发现河外星系视向退行速度v与距离d成正比,即
v＝Hd
这个关系称为哈勃定律,又称哈勃效应.式中 H 称为哈勃常数.哈勃定律中,v以千米／秒为单位,d以百万秒差距为单位,H的单位是千米／（秒·百万秒差距）.哈勃定律有着广泛的应用,它是测量遥远星系距离的唯一有效方法.只要测出星系谱线的红移,再换算出退行速度,便可由哈勃定律算出该星系的距离.哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量.直接观测量是红移和视星等.因此,真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系.在此基础上再加上一些假设,才可得到距离-速度关系.
早在1912年,施里弗(Slipher)就得到了“星云”的光谱,结果表明许多光谱都具有多普勒(Doppler)红移,表明这些“星云”在朝远离我们的方向运动.随后人们知道,这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系.
1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究.当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系.现代精确观测已证实这种线性正比关系
v = H0×d
其中v为退行速度,d为星系距离,H0为比例常数,称为哈勃常数.这就是著名的哈勃定律.
　　哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的.这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀.因此,在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀,从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系间彼此散开的速度越大.

看来你的问题很多啊!
天文学研究的是一个动态的过程,不是说我今天观测了一个天体,以后就不用观测了,它是一个寻求规律的过程!
虽然测量的是他们不同时间的速度,但是对于我们来说是同一时刻的,这是参照系所决定的.就好像你听到新闻时其实是已经过去的事情,但是我们仍然称它为新闻一样.
任何参照系都是相对的,绝对的参照系是不存在的.因为我们不是上帝无法定义一个公平的参照系,就好像长度的测量有厘米为单位也有公尺为单位,这些都是我们定义的相对单位.
不要想的太绝对,更重要的是学好你现在的文化知识,不要钻进绝对之中!

数量级估计：数量级是用来量度或估计某些物理量大小的一种概念.当一个物理量的数值写成以十为底的指数表达式时,指数的数目就是这个物理量的数量级.如地球赤道半径为6.378×1000公里或6.378×100000000厘米.就公里来说,它的数量级是4；就厘米来说它的数量级是9 .有些物理量,由于测量技术的限制,只能量得它的大致范围；或者只要知道它的数量级,而前面的数字对问题影响不大,此时只说出它的数量级就可以了,而不必说出其准确值.通常采用的比例有 10,2,1000,1024,e （欧拉数,大约等于 2.71828182846 的超越数,即自然对数的底）.补充：一个数的数量级即它含有的 10 的幂,准确的定义为,它的常用对数的整数部分.例如,4,000,000 的对数为 6.602,它的数量级即为 6.可以这样认为,一个数的数量级就是它在对数尺度上的大致位置.　　一个未知量的数量级估计即估计离它最近的 10 的幂.例如,一个在 30 亿到 300 亿之间的一个未知量（比如地球上的人口数）,它的数量级可以估计为 100亿.　　两个量之间的数量级的差即它们相差的 10 的倍数.例如,土星的质量是地球质量的 95 倍,即土星质量比地球质量大两个数量级.

类星体并没有超光速,只是在视觉上的错觉罢了,这个现象在天文上叫超光速膨胀superluminalexpansion在视觉上,类星体部份区域扩张的速率超过光速的现象.原来是由于这类星体距离我们至少有一百亿光年以上,类星体的光会给暗物质,强大的引力,星云气体,温度所影响造成失真,因为所测得的红移值会可很大,例如科学家以前也发现有类星体以几十倍光速向我们靠近.
光速是否可以超越目前没有一定的结论,爱因斯坦的方程是具有对称性的,在低于光速的时候就是我们知道的那个质速公式,当超过光速的时候,就是另一个.也就是说光速是公式的奇点,离子在低于光速的时候不能连续的超越光速,离子在高于光速的时候,也不能连续的降到光速一下.在光速那一点是 不连续的!
超过光速300倍
美国普林斯顿大学华裔科学家王利军（译音,Lijun Wang）宣称,他在实验中利用铯气将光速提高到相当于每秒九千公里,由于此一速度为物理学界普遍接受的光速（约每秒30万公里,为物理学界接受的“物体不能超越的速度上限”）的三百倍,如获证实势必在科学界引起惊天动地的改变.尽管科学界对“超光速”是否可能仍有争议,但科隆大学的尼姆兹教授指“超光速”现象理论上有成立的可能,还说此一发现将有助于发展高速电脑或资讯传输,更有人指此一发现有助于启发超光速星际太空船的研

红移现象,就像开普勒定律一样,一辆车从远处驶来,声音的音调会发生变化.

河外星系的视向退行速度与距离成正比,即距离越远,视向速度越大,也就是如果星系之间的距离越遥远,它们远离对方的速度就越大.由于从广义相对论推导出我们的宇宙是个有限而封闭的四维球体,那么球体只能向外膨胀才能满足哈勃定律,因而我们的宇宙是随着时间的推移而膨胀的.

谱线红移给予了哈勃定律灵感,及证明条件...哈勃定律则科学的解释了谱线红移这一天文现象...

目前的应用只有测量天体距离.

不是,每个恒星都绕著自己所在星系的核心做旋转运动.就好像太阳绕著银河系的银河系内不同星体间的运动也存在复杂的情况.有人提出太阳在旋转过程中可能

其实只要你对量子理论有所了解的话,那么你是否会试图将它与相对论结合呢?
物质达到光速的时候就已经成为量子了（简单说是能量包）,量子即能量是无法与另一个量子发生能量转移的.
换句话说就是假设其中一个是静止的,那么经典力学是允许速度迭加的,但为何相对论不允许呢?就是因为零速度（假设存在,其实不存在）物质的速度迭加率为100%,但量子理论是不允许速度为零的,而相对论不允许速度大于光速,因为如果大于光速,那么速度迭加率就是0%.
因为速度是相对的,一旦迭加率为零,那你能说这个物体有速度吗?