宇宙膨脹的觀測驗證與理論建模

17/20宇宙膨脹的觀測驗證與理論建模第一部分哈勃定律的觀測驗證 2第二部分遙遠星系紅移的譜線測量 4第三部分宇宙微波背景輻射的各向異性 6第四部分大尺度結構的宇宙學檢驗 9第五部分宇宙論模型的理論架構 11第六部分暴脹理論對宇宙膨脹的解釋 13第七部分暗能量在膨脹中的作用 15第八部分未來宇宙膨脹的探測和預測 17

第一部分哈勃定律的觀測驗證關鍵詞關鍵要點哈勃定律的觀測驗證

主題名稱：距離與紅移的關系

1.埃德溫·哈勃(EdwinHubble)于1929年觀察到，遙遠星系的紅移與它們與地球的距離成正比。

2.這種關系稱為哈勃定律，描述了宇宙的膨脹速度。

3.紅移是由于星系遠離地球而導致其光波被拉長，波長變大所致。

主題名稱：星系團的紅移

哈勃定律的觀測驗證

哈勃定律是天文學中的基礎關系式，描述了宇宙膨脹的速度和觀察到的星系的距離之間的關系。它由埃德溫·哈勃于20世紀20年代首次提出，隨后通過各種觀測技術進行了廣泛的驗證。

紅移測量

哈勃定律最直接的觀測驗證之一是通過測量星系的光譜及其紅移。當光從遠離地球的物體發(fā)出時，由于宇宙膨脹導致波長變長，它會向較長的波長（即較低的頻率）移動，從而導致紅移。

根據(jù)哈勃定律，星系與我們的距離（d）與它的紅移（z）成正比，即：

v=H?*d

其中：

*v是星系的退行速度（由紅移測量得到）

*H?是哈勃常數(shù)（宇宙膨脹的速率）

通過測量許多星系的光譜及其紅移，天文學家可以構建一個紅移-距離關系圖。如果哈勃定律成立，這個圖應該是一條直線，其斜率等于哈勃常數(shù)。

超新星測量

超新星是一種恒星爆炸，在宇宙中釋放出巨大的能量。Ia型超新星是一種特定類型的超新星，其峰值亮度具有非常一致的性質。因此，通過測量Ia型超新星的視星等（亮度）和已知的絕對星等（固有亮度），天文學家可以估計超新星的距離。

與紅移測量類似，通過測量Ia型超新星的距離和紅移，天文學家可以構建一個紅移-距離關系圖，并確定哈勃常數(shù)。Ia型超新星測量被認為是測量哈勃常數(shù)最準確的方法之一。

宇宙微波背景輻射(CMB)

宇宙微波背景輻射是遺留下來的輻射，它是在宇宙大爆炸后不到一千萬年發(fā)出的。當宇宙在早期階段非常致密和炎熱時，光子無法自由傳播，而是與帶電粒子相互作用。隨著宇宙膨脹和冷卻，這些粒子解耦，釋放出CMB，它現(xiàn)在在宇宙中均勻分布。

通過分析CMB的溫度各向異性，天文學家可以推斷出宇宙的幾何形狀和哈勃常數(shù)。來自普朗克衛(wèi)星和其他實驗的數(shù)據(jù)表明，宇宙是平坦的，哈勃常數(shù)約為70公里/(秒·百萬秒差距)。

其他驗證

除了上述方法外，還有其他觀測現(xiàn)象也支持哈勃定律，包括：

*散射X射線背景(CXB)：這是來自遙遠星系團的彌散X射線輻射。通過測量CXB的強度和分布，天文學家可以推斷出宇宙的演化和哈勃常數(shù)。

*重力透鏡：這是一種由于引力場偏轉光線而導致的現(xiàn)象。通過研究星系團和類星體周圍的重力透鏡效應，天文學家可以推斷出哈勃常數(shù)。

*宇宙大尺度結構：哈勃定律預測了宇宙中大尺度結構的分布。通過研究星系和星系團的分布，天文學家可以驗證哈勃定律并測量哈勃常數(shù)。

結論

哈勃定律已經(jīng)通過各種觀測技術得到了廣泛的驗證，包括紅移測量、超新星測量、宇宙微波背景輻射分析和重力透鏡效應。這些驗證表明，宇宙正在膨脹，星系的退行速度與其距離成正比。哈勃定律是宇宙學的基礎，它對于了解宇宙的演化和性質至關重要。第二部分遙遠星系紅移的譜線測量遙遠星系紅移的譜線測量

遙遠星系紅移的譜線測量是觀測驗證宇宙膨脹的重要工具。當光從遙遠星系向地球傳播時，由于宇宙的膨脹，其波長會伸展，導致星系光譜中的吸收線或發(fā)射線紅移。紅移量可以通過比較觀測到的波長和已知的波長來確定，從而計算出星系與地球之間的距離。

觀測方法

遙遠星系紅移的譜線測量通常使用光譜儀或多目標光譜儀進行，這些儀器可以將入射光分解成其組成波長。光譜儀通常安裝在大型望遠鏡上，可以收集來自遙遠星系的微弱光線。

數(shù)據(jù)處理

獲取星系光譜后，需要進行數(shù)據(jù)處理以確定紅移量。這包括：

*校準光譜：消除望遠鏡和光譜儀引入的任何儀器效應。

*確定吸收線或發(fā)射線：識別星系光譜中吸收或發(fā)射波長的特征。

*測量紅移量：計算觀測到的波長和已知波長之間的差異，表示為紅移量。

宇宙膨脹的證據(jù)

遙遠星系紅移的譜線測量提供了宇宙膨脹的直接證據(jù)。隨著星系的距離增加，觀測到的紅移量也隨之增加。這種線性關系被描述為哈勃定律：

```

v=H?*d

```

其中：

*v是星系的紅移速度

*H?是哈勃常數(shù)

*d是星系與地球之間的距離

哈勃常數(shù)的測量

哈勃定數(shù)是一個關鍵宇宙學參數(shù)，它描述了宇宙膨脹的速率?？梢酝ㄟ^測量不同距離星系的紅移來確定其值。哈勃太空望遠鏡和蓋亞任務等太空望遠鏡極大地提高了遙遠星系紅移測量的準確度。

暗能量和宇宙加速膨脹

20世紀末，對遙遠超新星紅移的測量表明，宇宙的膨脹正在加速。這歸因于一種被稱為暗能量的神秘力，它對宇宙膨脹起著相反的作用。暗能量的性質仍然未知，但它被認為占宇宙能量密度的70%以上。

限制和誤差來源

遙遠星系紅移的譜線測量存在一些限制和誤差來源：

*星系類型：不同類型的星系具有不同的光譜特征，這可能會影響紅移測量。

*儀器誤差：光譜儀和望遠鏡的儀器誤差會導致紅移測量的不確定性。

*前景吸收：來自前景星系或星際介質的吸收可以影響光譜中的吸收線。

*內部運動：星系內的內部運動，如恒星自轉和氣體運動，會導致光譜線的展寬和紅移的輕微變化。

結論

遙遠星系紅移的譜線測量是觀測驗證宇宙膨脹的強大工具。通過測量紅移量，天文學家可以計算星系與地球之間的距離，并推斷宇宙的膨脹速率。這些測量提供了宇宙演化和性質的有價值見解，特別是暗能量的存在和宇宙加速膨脹。第三部分宇宙微波背景輻射的各向異性關鍵詞關鍵要點【宇宙微波背景輻射的一般性質】

1.宇宙微波背景輻射（CMB）是最早釋放的電磁輻射，它在宇宙大爆炸后約38萬年時形成。

2.CMB是宇宙中具有極高均勻性和各向同性的微波輻射。

3.CMB的平均溫度為2.725K，并且在所有方向上具有相同的強度。

【CMB的各向異性】

宇宙微波背景輻射（CMB）的各向異性

宇宙微波背景輻射（CMB）是宇宙大爆炸遺留下來的余輝，其各向異性提供了有關宇宙早期條件和進化的重要信息。CMB的各向異性具有以下特征：

溫度各向異性：

CMB的溫度在不同方向上略有波動，這被稱為溫度各向異性。這種各向異性的幅度非常微小，只有百萬分之一的量級。CMB溫度的平均值為2.726開爾文（K），而溫度的波動稱為溫度漲落。

偏振各向異性：

CMB輻射是偏振的，這意味著光波的電場振蕩方向在不同方向上不同。偏振各向異性是CMB中一種重要的信息來源，可以用來探測宇宙中的重力波。偏振包括：

*E模偏振：由引力波作用而產(chǎn)生的梯度模式。

*B模偏振：由原始引力波（產(chǎn)生于宇宙大爆炸）作用而產(chǎn)生的旋度模式。

角度尺度：

CMB各向異性在不同的角度尺度上具有不同的特征。溫度各向異性的角度尺度主要在幾度的范圍內，而偏振各向異性的角度尺度范圍更廣，從幾角分到幾度不等。

宇宙結構的種子：

CMB中的各向異性提供了宇宙早期結構的種子信息。膨脹的宇宙通過引力增強了CMB中的密度漲落，最終形成了星系和星系團等大尺度結構。

理論建模：

宇宙膨脹的理論建模預測CMB各向異性的模式和特征。最主要的理論模型是暴脹模型，該模型預測CMB的各向異性具有特定的模式和振幅。

暴脹模型：

暴脹模型預測CMB的溫度和偏振各向異性的功率譜具有平坦的形狀，并且具有特征性的峰值。這些峰值對應于宇宙中密度漲落的不同諧波模式。

觀測驗證：

CMB的各向異性已經(jīng)通過多種觀測得到證實，包括：

*COBE衛(wèi)星：1992年，COBE衛(wèi)星測量了CMB的溫度各向異性，發(fā)現(xiàn)了CMB中的溫度漲落。

*WMAP衛(wèi)星：2003年，WMAP衛(wèi)星對CMB進行了更詳細的觀測，測量了CMB的溫度和偏振各向異性，并證實了暴脹模型的預測。

*普朗克衛(wèi)星：2013年，普朗克衛(wèi)星進行了迄今為止最精確的CMB觀測，進一步證實了暴脹模型的預測，并提供了有關宇宙早期條件和進化的寶貴信息。

CMB的各向異性是宇宙學中最重要和有力的觀測結果之一。它們?yōu)橛钪娴脑缙跅l件提供了獨特的見解，并對宇宙膨脹的理論建模進行了重大檢驗。第四部分大尺度結構的宇宙學檢驗關鍵詞關鍵要點主題名稱：宇宙微波背景輻射的各向異性

1.宇宙微波背景輻射（CMB）是大爆炸遺留下來的余輝，其溫度各向同性，但存在微小的各向異性。

2.CMB各向異性包含了豐富的宇宙學信息，可以用來檢驗暴脹模型、探測宇宙的早期擾動以及研究宇宙的演化歷史。

3.普朗克衛(wèi)星等精密觀測設備已經(jīng)測量到了CMB的高精度各向異性，為宇宙學研究提供了重要的約束條件。

主題名稱：星系團豐度函數(shù)

大尺度結構的宇宙學檢驗

大尺度結構指的是宇宙中星系和星系團形成的復雜網(wǎng)絡狀分布。對大尺度結構的研究為檢驗宇宙學模型提供了寶貴的觀測證據(jù)。

觀測證據(jù)：

*星系分布：大尺度星系分布呈現(xiàn)出非均勻的結構，星系傾向于聚集在細絲和星系團中，而空洞區(qū)域相對缺乏星系。

*星系團分布：星系團是大尺度結構中最大的引力束縛系統(tǒng)。它們的數(shù)量和空間分布受到宇宙學參數(shù)，如物質密度和宇宙常數(shù)的影響。

*宇宙微波背景輻射（CMB）：CMB是宇宙大爆炸的余輝。它的各向異性包含了有關早期宇宙密度擾動的寶貴信息，這些擾動長大后演化成了大尺度結構。

理論建模：

為了解釋大尺度結構的觀測證據(jù)，宇宙學家開發(fā)了理論模型，這些模型描述了宇宙物質和能量的分布和演化。這些模型基于廣義相對論和宇宙大爆炸理論。

宇宙學模型：

*標準宇宙學模型：該模型假設宇宙是均勻和各向同性的，并由暗物質、暗能量和普通物質組成。它預測大尺度結構的形成和分布。

*修正牛頓動力學模型（MOND）：該模型對引力理論進行了修改，以解釋星系動力學中的異?，F(xiàn)象。它不需要暗物質，但預測的大尺度結構與標準宇宙學模型不同。

*可變重力模型（VG）：該模型修改了引力方程，以解釋宇宙膨脹的加速。它預測與標準宇宙學模型不同的星系團分布。

檢驗方法：

*功率譜：功率譜描述了大尺度結構中密度擾動的統(tǒng)計特性。它可以從星系分布、CMB各向異性等觀測數(shù)據(jù)中測量出來，并與理論模型進行比較。

*相關函數(shù)：相關函數(shù)描述了星系或星系團之間的平均距離。它可以揭示大尺度結構的特征和演化。

*偏置因子：偏置因子描述了星系和暗物質分布之間的關系。它可以幫助理解星系形成和演化的過程。

最新進展：

最近的大型星系巡天，如斯隆數(shù)字巡天和暗能量巡天，提供了前所未有的關于大尺度結構的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對宇宙學模型提出了嚴格的檢驗，并支持了標準宇宙學模型的基本預測。

結論：

大尺度結構的宇宙學檢驗是檢驗和改進宇宙學模型的重要手段。觀測證據(jù)和理論建模的結合揭示了宇宙的起源、結構和演化的關鍵方面。持續(xù)的研究和觀測將進一步完善我們的宇宙學知識，并加深我們對宇宙本質的理解。第五部分宇宙論模型的理論架構宇宙論模型的理論架構

宇宙論模型試圖描述宇宙的起源、演化和最終命運。它們建立在現(xiàn)有的觀測數(shù)據(jù)和物理學基本原理的基礎上。

基礎假設：

*同質性和各向同性：宇宙在大尺度上是均勻和各向同性的。

*熱大爆炸：宇宙起源于一個無限熱、致密的奇點，然后膨脹和冷卻。

*廣義相對論：宇宙的演化由愛因斯坦的廣義相對論方程描述。

物質成分：

*普通物質（重子）：構成我們所知的恒星、行星和星系。

*暗物質：一種看不見的物質，通過其對普通物質的引力影響推斷出來。

*暗能量：一種驅使宇宙加速膨脹的假想能量形式。

宇宙的演化：

*暴漲時期：在大爆炸后的極早期，宇宙經(jīng)歷了一個指數(shù)級的膨脹時期，將其尺寸擴大了許多數(shù)量級。

*宇宙微波背景（CMB）：暴漲時期的高能光子冷卻形成的輻射余輝，提供了宇宙早期狀況的線索。

*結構形成：宇宙中的密度漲落隨著時間的推移而增長，形成星系、星系團和超星系團。

理論模型：

*Λ-冷暗物質（ΛCDM）模型：當今最成功的宇宙學模型，假設宇宙主要由暗物質、暗能量和普通物質組成。Λ表示暗能量的宇宙常數(shù)。

*暴漲模型：解釋暴漲時期的各種預測，包括尺度不變性和高斯分布的密度漲落。

*時空曲率模型：探索宇宙的幾何形狀和拓撲結構，例如平面、球面或雙曲面。

*引力理論：廣義相對論以外的引力理論，例如修正牛頓動力學（MOND）或仿射引力，旨在解決宇宙學中的一些未解之謎。

觀測驗證：

宇宙論模型的理論預測必須與觀測數(shù)據(jù)相一致。關鍵驗證包括：

*宇宙微波背景（CMB）光譜：與ΛCDM模型預測一致。

*大尺度結構：星系和星系團的分布證實了暴漲和結構形成的理論。

*宇宙背景輻射：來自早期宇宙的光提供了宇宙微波背景和暗物質存在的證據(jù)。

*遙遠星系的紅移：光線從遙遠星系發(fā)散，表明宇宙正在膨脹。

*重力透鏡：遠處的物體周圍引力彎曲了光線，證實了暗物質的存在。

持續(xù)探索：

宇宙論是一個不斷發(fā)展的領域，新的觀測和理論正在不斷完善我們對宇宙的理解。未來的任務，如歐空局的歐幾里德任務和美國宇航局的南?！じ窭俳z·羅曼太空望遠鏡，有望提供關于宇宙起源、演化和命運的新見解。第六部分暴脹理論對宇宙膨脹的解釋關鍵詞關鍵要點【暴脹理論對宇宙膨脹的解釋】

1.宇宙暴脹：宇宙在大爆炸后的極短時間內(<10^-35秒)經(jīng)歷了一段指數(shù)級膨脹，將宇宙尺度從亞原子大小快速膨脹到宏觀尺度。

2.引力波和引力透鏡效應：暴脹理論預測了引力波的存在，引力波在宇宙暴脹階段產(chǎn)生的，可作為暴脹理論的有力觀測證據(jù)。此外，暴脹還預測了引力透鏡效應，即大質量天體對光線的彎曲和扭曲，這一現(xiàn)象也已得到觀測驗證。

3.平坦的宇宙幾何：暴脹理論預測宇宙的幾何是近乎平坦的，這一預測與宇宙微波背景輻射的觀測結果一致。宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸的殘余輻射，其形狀和分布為宇宙的幾何提供了關鍵信息。

【暴脹的模型和預測】

暴脹理論對宇宙膨脹的解釋

暴脹理論是一個宇宙學模型，它試圖解釋早期宇宙的快速膨脹和均勻性問題。它提出，在宇宙早期，存在著一種稱為暴脹場的標量場，其潛在能量密度非常高，導致宇宙在極短的時間內（約10^-36秒）以指數(shù)級膨脹。

膨脹的動力學

暴脹理論的核心機制是暴脹場。該場具有一個隨著其場值增加而呈指數(shù)級下降的潛在能量。在宇宙早期，暴脹場處于高能態(tài)，這導致了巨大的能量密度，驅動了宇宙的指數(shù)級膨脹。

膨脹期間，暴脹場的勢能轉化為宇宙的動能。隨著暴脹場的衰減，其勢能下降，膨脹速度減緩，最終轉換為一個主導由物質和輻射組成的熱宇宙。

宇宙的均勻性和平滑性

暴脹理論還解決了宇宙的均勻性和平滑性問題。在大爆炸理論的標準模型中，宇宙的早期狀態(tài)高度不均勻，充滿著密度和溫度的巨大波動。

暴脹使宇宙經(jīng)歷了一段非?？焖俸途鶆虻呐蛎洉r期，抹平了任何原始的違背均勻性的波動。這導致了我們今天所觀察到的高度同質和各向同性的宇宙。

暴脹的預測和觀測驗證

暴脹理論做出了幾個可觀測的預測，其中最重要的是：

*宇宙微波背景輻射（CMB）中的溫度漲落：暴脹預測CMB中將存在微小的溫度漲落，這些漲落反映了早期宇宙的量子漲落。這些漲落已被普朗克衛(wèi)星等觀測證實。

*CMB的偏振：暴脹還預測CMB應該被偏振，這反映了重力波與CMB光子的相互作用。這些偏振也被普朗克衛(wèi)星探測到了。

*大尺度結構中物質分布的尺度不變性：暴脹理論預測物質在宇宙大尺度結構中分布的尺度不變性。這種尺度不變性已被星系巡天和引力透鏡觀測所證實。

暴脹模型的限制和展望

盡管暴脹理論成功地解釋了宇宙膨脹的一些核心特征，但它仍然存在一些限制和局限性：

*暴脹模型的多樣性：存在著多種不同的暴脹模型，每種模型都具有不同的預測。目前，尚未有確定的方法來區(qū)分這些模型。

*暴脹場的性質：暴脹理論并沒有對暴脹場的性質做出明確的預測。對其潛在的物理起源仍然知之甚少。

*通貨膨脹的開始和結束：暴脹理論并未解釋暴脹是如何開始和結束的。這些階段的機制仍然是宇宙學中的一個開放問題。

盡管存在這些限制，暴脹理論仍然是解釋宇宙早期膨脹和均勻性的領先模型。持續(xù)的觀測和理論研究有望進一步澄清和完善模型，最終揭示我們宇宙的起源和命運。第七部分暗能量在膨脹中的作用關鍵詞關鍵要點主題名稱：宇宙微波背景輻射的差異點

1.宇宙微波背景（CMB）是早期宇宙留下的微弱電磁輻射，它在宇宙膨脹過程中被紅移拉伸，現(xiàn)在處于微波波段。

2.CMB的溫度差異反映了早期宇宙密度的微小起伏，這些起伏是在暴漲過程中產(chǎn)生的。

3.暗能量的存在會影響CMB中尺度較大的溫度差異，導致宇宙膨脹加速，從而減弱CMB中大尺度的溫度起伏。

主題名稱：超新星Ia的觀測

暗能量在宇宙膨脹中的作用

暗能量是一種假定的能量形式，被認為對宇宙膨脹的主要貢獻者。其存在是通過以下觀測證據(jù)推斷出來的：

Ia型超新星亮度與紅移關系：

Ia型超新星是一種標準燭光，其峰值亮度在同一紅移下具有恒定的值。對遠處Ia型超新星的觀測顯示，它們的視亮度比預期的暗，這意味著它們比預期的更遠，表明宇宙膨脹速度正在加速。

宇宙微波背景輻射的各向異性：

宇宙微波背景輻射（CMB）是宇宙大爆炸的余輝。對CMB的觀測顯示，有微小的溫度差異，這些差異被認為是由原初密度漲落引起的。暗能量的存在會影響這些漲落的生長方式，從而為其特征性模式提供一個獨特的印記。

星系團豐度：

星系團是重力結合的巨大星系集合。暗能量的存在會阻止星系團的形成和增長，導致高紅移下星系團豐度的減少。對星系團豐度的觀測與暗能量存在的預測一致。

宇宙幾何測量：

暗能量的影響可以通過測量宇宙的幾何來檢測。宇宙的曲率可以通過尺度因子及其演化來描述。暗能量的存在導致宇宙的曲率為負，表明它是一個開放和不斷膨脹的宇宙。

理論建模：

暗能量的理論建模分為兩類：

宇宙常數(shù)：

宇宙常數(shù)是愛因斯坦廣義相對論中的一種常數(shù)，代表著真空中的能量密度。它是暗能量最簡單的模型，假設暗能量是均勻、不變的。

標量場：

標量場是一個動力學變量，其值可以通過一個標量場勢來描述。動態(tài)標量場可以導致膨脹加速，類似于宇宙常數(shù)。然而，標量場模型可以提供暗能量的起源和演化的更復雜的描述。

暗能量的性質：

暗能量的性質仍然是宇宙學中最大的謎團之一。它具有以下關鍵特征：

*負壓強：暗能量具有負壓強，這會導致宇宙膨脹加速。

*均勻分布：暗能量被認為在宇宙中均勻分布，這與物質和輻射的聚集不同。

*暗：暗能量不與電磁輻射相互作用，因此它“暗”而不可觀察。

暗能量的存在對宇宙的未來有著深遠的影響。它會導致宇宙無限期地膨脹，最終導致星系的形成停止，最后導致宇宙完全變冷和黑暗。對暗能量性質的研究是現(xiàn)代宇宙學面臨的最大挑戰(zhàn)之一。第八部分未來宇宙膨脹的探測和預測關鍵詞關鍵要點主題名稱：暗能量本性的觀測探測

1.暗能量時代宇宙膨脹速率的精密觀測，通過Ia型超新星、宇宙微波背景輻射和宇宙大尺度結構的研究，約束暗能量的參數(shù)。

2.探索暗能量的時變行為，即隨時間的演化，使用威爾金森微波各向異性探測器等觀測設備，測量宇宙膨脹的歷史。

3.尋找暗能量的團簇和空洞等空間分布，利用引力透鏡和星系紅移測量等技術，探究暗能量的局部性質。

主題名稱：引力理論的檢驗

未來宇宙膨脹的探測和預測

宇宙的膨脹是現(xiàn)代天體物理學的基礎，它是由觀測和理論建模共同支持的。以下是對未來宇宙膨脹探測和預測的概述：

觀測驗證

*威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)：WMAP測量了宇宙微波背景(CMB)的各向異性，提供了早期宇宙的精確圖像。這些測量支持宇宙膨脹的ΛCDM模型。

*普朗克衛(wèi)星：普朗克衛(wèi)星是WMAP的繼任者，它提供了更高的分辨率和靈敏度。普朗克的數(shù)據(jù)進一步證實了ΛCDM模型，并更精確地測量了宇宙膨脹率。

*大天區(qū)巡天望遠鏡(LSST)：LSST是一項正在進行中的地面光學調查，將測量數(shù)億個星系的運動和位置。這些數(shù)據(jù)將為宇宙膨脹研究提供重要的信息。

*歐空局歐幾里得任務：歐幾里得任務是一項計劃于2022年發(fā)射的空間望遠鏡任務，它將測量數(shù)百萬個星系的形狀和位置。這些數(shù)據(jù)將有助于測量宇宙膨脹速率和暗能量的性質。

理論建模

*ΛCDM模型：ΛCDM模型是描述宇宙膨脹的最流行模型，其中Λ代表暗能量，CDM代表冷暗物質。該模型假設暗能量是一種均勻分布在空間中的常數(shù)，