哈勃常數

在二十世紀後半，哈勃常數H0的值被估計約在50至90（km/s）/Mpc之間。

哈勃常數的值曾是個長久而激烈的爭議主題，Gérard de Vaucouleurs主張其值應為80而Allan Sandage則認為其應為40。1996年，由JohnBahcall主持，包含Gustav Tammann及Sidney van den Bergh的辯論以類似早期Shapley-Curtisdebate的模式舉行，主題針對上述兩個競爭數值。1990年代晚期，引進宇宙的λ-CDM模型，數值差異的問題被部分地解決。在此模型下，利用蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應進行的X光高紅移群及微波波長的觀察、宇宙微波背景輻射各向異性的量度和光學調查皆測定哈柏常數的值為70左右。特別的是，Hubble Key Project（由Wendy L。Freedman博士主導，在卡內基天文臺進行）進行最精確的光學測量，在2001年五月發表其最終估計值為72±8（km/s）/Mpc，此結果與基於蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應進行的銀河系星群觀測所測出的H0相當一致，具有相似的精確值。在2003年，利用WMAP所得出最高精度的宇宙微波背景輻射測定值為71±4 （km/s）/Mpc，而直到2006年，皆以70 （km/s）/Mpc，+2。4/-3。2作為測定值。因為1秒差距接近米，故在公制單位中H0的值約為（m/s）/m（Hertz）。從上述三種方法得出一致的測定值提供了H0測定值與λ-CDM模型有力的支援。

哈勃定律的測量方法q的值被以Ia型超新星所制定的標準燭光觀察標準所測量。該標準定於1998年，其值被定為負值。此舉使許多天文學家感到驚訝，因為這暗示著宇宙膨脹正在“加速”（雖然哈柏因子隨時間而遞減；詳見暗物質及λ-CDM模型）。

在2006年八月，利用美國國家航空航天局（NASA）的Chandra X光天文臺（Chandra X-ray Observatory），來自NASA Marshall Space FlightCenter（MSFC）的研究小組觀測得出哈柏常數的值為77公里每秒每百萬秒差距（77km/sMpc；1百萬秒差距等於3。26百萬光年），不準量約15%。

2009。5。7，美國宇航局NASA釋出最新的Hubble常數測定值，根據對遙遠星系Ia超新星的最新測量結果，常數被確定為（74。2± 3。6）km/（s*Mpc），不確定度進一步縮小到5%以內。

物理意義

利用哈勃定律v=H0 r，只要能確知哈勃常數H0，便可由天體的視向速度v得出其距離r，稱為宇宙學距離，這裡唯一需要取得的觀測資料是遠方天體的視向速度。這樣r=v/H0 也許便是確定天體宇宙學距離的最為簡單的一種標距關係，但前提是哈勃常數必需已知。

p作為天文學分支學科之一的宇宙學，主要是從大尺度（甚至整體）上研究宇宙的結構和演化，又可分為觀測宇宙學和理論宇宙學模型兩方面的內容，不過兩者之間有著密切的聯絡。“大尺度”結構，通常是指範圍在10Mpc（3000萬光年）以上的宇宙物質分佈情況，而目前所能觀測到的宇宙尺度為1010光年量級。在宇宙學中，有一條未能完全證實的“公設”性基本原理，即宇宙學原理。它的含意是：在空間中任意一點，以及從任意一點位置上的任一方向來進行觀察的話，宇宙的大尺度圖景是沒有區別的；而且對宇宙中各處的觀測者來說，他們所觀察到的物理量和物理規律完全相同，沒有任何一個觀測者會處於與眾不同的特殊地位。根據宇宙學原理，地球上所觀察到的宇宙大尺度圖景也能被處於任何其他天體上的觀測者看到，這就意味著由地球觀測者所發現的哈勃定律應該同樣適用於宇宙中的任何天體。於是可以得知，在任何一個星系上，都能觀測到其他星系在作遠離該星系的退行運動，而且距離越遠的星系退行速度越大。由此可以得出一個重要的推論：對宇宙中的任何兩個星系來說，它們都在彼此互相遠離，而且星系間的距離越遠，相互遠離的速度也越大。

因此對由哈勃定律所推斷的上述大尺度宇宙圖景的最簡單的物理解釋便是整個宇宙在不斷膨脹，且這種膨脹是均勻各向同性的，這正是大爆炸宇宙模型的預期結果。

哈勃常數的倒數t0=r/v=H0-1具有時間的量綱，稱為哈勃時間。既然哈勃定律是由大爆炸引起的宇宙膨脹的一種觀測效應，那麼在過去遙遠的某個時間，具體說來就是在t0時間前，宇宙中所有的物質必然聚集於一點，或者說一個極小的空間範圍內。可見，一旦確定了哈勃常數的具體數值，便可以估計宇宙的年齡。由近期測定的哈勃常數H0=73km/（s·Mpc），可以推算出宇宙年齡的上限為137億年（不過有報道稱，2006年8月一項新的研究結果是宇宙的年齡應為158億年，可是對此仍然存在爭議）。哈勃定律表徵了宇宙膨脹，但哈勃常數並不是宇宙膨脹的速度，而是星系間退行速度的變化率。哈勃常數的單位是每百萬秒差距、每秒公里，如採用H0=73km/（s·Mpc），那麼星系間的距離每增大1Mpc，星系的相互退行速度便增大73公里/秒。

在哈勃定律發現之前，蘇聯數學家弗裡德曼（A。A。Friedmann）於1922年首次論證了宇宙隨時間不斷膨脹的可能性，從而對愛因斯坦的靜態宇宙觀念提出了挑戰。比利時主教、天文學家勒梅特（G。Lemaltre）在弗裡德曼工作的基礎上，經過5年的潛心研究，於1927年提出均勻各向同性的膨脹宇宙模型。在這一模型中，遙遠天體的紅移（即退行運動）起因於空間膨脹，勒梅特還預言紅移的大小應該與天體的距離成正比。但是，1920年代的通訊技術和學術交流遠不如現在發達，大洋彼岸的哈勃對弗裡德曼和勒梅特的理論一無所知。可見，哈勃定律的發現過程並不是刻意為了證實膨脹宇宙模型，它完全是哈勃本人在觀測和細心分析的基礎上所獲得的原創性成果。星系存在普遍性退行運動以及哈勃定律的發現，對宇宙膨脹及大爆炸宇宙論是一個強有力的支援。

宇宙中的各類天體必定形成於宇宙誕生之後，自然它們的年齡都不可能超過由哈勃定律推算出的宇宙年齡137億年。根據恆星演化理論，可以推知最年老星系和恆星的年齡為100多億年；太陽現在的年齡約為50億年，地球年齡約為46億年，所有這些由不同途徑測得的涉及各類天體年齡的結果，都可以按合理的時序一一納入大爆炸後宇宙整體演化的框架內。