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红移与退行速度计算器

把光谱红移 z(或观测波长与静止波长)转换为退行速度和哈勃距离,哈勃常数可调。

关于此工具

红移与退行速度计算器把星系的红移转换为它退行的速度,以及大致的距离。直接输入红移 z,或给出某条谱线的观测波长和静止(实验室)波长,z 会为你算出。

红移 z = (λ_observed − λ_rest) ÷ λ_rest。低红移退行速度为 v = c × z,而相对论多普勒形式 v = c × ((1+z)² − 1) ÷ ((1+z)² + 1) 在大 z 时能使速度保持在光速以下。哈勃距离 = v ÷ H₀,其中哈勃常数 H₀ 默认为 70 km/s/Mpc,可调整为你偏好的任意值。

光速取为 299,792.458 km/s,距离同时以百万秒差距和百万光年报告。这些是简单的宇宙学估算,而非完整的 ΛCDM 模型,但它们抓住了红移、速度与距离之间核心的哈勃定律关系。一切都在你的浏览器中计算。

常见问题

什么是红移 z?
它度量一条谱线向更长波长拉伸了多少:z = (observed − rest) ÷ rest。正的 z 表示源在远离(红移);负的 z 表示它在靠近(蓝移)。
我什么时候该用相对论速度?
对于小 z(约 0.1 以下),v = cz 准确。随着 z 增大,cz 最终会超过光速,因此使用相对论多普勒公式,使退行速度在物理上保持在 c 以下。
哈勃距离是怎么估算的?
根据哈勃定律,距离 = 退行速度 ÷ H₀。取 H₀ = 70 km/s/Mpc 时结果以百万秒差距计,也以百万光年显示。改变 H₀ 会使距离成反比缩放。
我能用它处理宇宙学(高 z)星系吗?
它给出有用的初步估计,但极遥远的星系需要考虑膨胀历史和暗能量的完整宇宙学模型。请把这里的高 z 距离视为近似的哈勃定律值。

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