等級式宇宙模型

等級式宇宙模型

等級式宇宙模型,法國天文學家沃庫勒等倡導的一種宇宙學說。這種學說認為宇宙在結構上是分層次的,如恆星、星系、星系團、超星系團以至更大的集團。

隨著尺度的變化,集團的性質也在變化。所謂宇宙的均勻性與各向同性,對不同層次有不同涵義。十八世紀中期,德國物理學家朗伯特曾提出過天體逐級成團分布的概念。他把太陽系叫作第一級,第二級是比太陽系大得多的所謂星團,第三級是銀河系。1908年瑞典天文學家沙利葉提出了等級式宇宙模型,並且指出,根據這種模型可以克服奧伯斯佯謬的困難,即:當第n+1級與n級的半徑比大於n+1級所包含的n級天體的個數的平方根時
等級式宇宙模型
天體到達地面的總光通量就是有限的,或者說遠處天體對光通量的貢獻可以是任意小的數值,因而不會發生“黑夜和白天一樣亮”的所謂奧伯斯佯謬現象。
沃庫勒堅持並發展了他們的觀點。由現代觀測知道天體的分布是成團的。星系計數現可達 100兆秒差距範圍。沃庫勒認為即使在這樣大的尺度,天體分布的起伏也不是隨機性的,而是存在更高級的團聚現象。他不同意宇宙學原理認為宇宙在大尺度上是均勻的和各向同性的。他認為,既然在直到目前星系計數所及的尺度上,星系的分布都有明顯的非隨機成團現象,不能構想一旦大於這一計數的總尺度,成團性就會消失而表現為均勻分布。根據等級式宇宙模型推出,平均密度隨觀測距離加大而減小,這已為20多個量級的半徑範圍和45個量級的密度範圍的觀測資料所證實,不能構想一旦超過這個範圍,這種關係就不復存在而代之以某一均勻密度。沃庫勒認為宇宙學原理是“由於美學上的偏見和數學上的簡化”而提出來的。如果天體分布是成團的,則宇宙膨脹要受這種成團影響而出現起伏,哈勃常數要因不同密度的起伏而改變,因而宇宙模型不能作統一處理。
等級式宇宙模型目前還沒有精確的數學表述和確切的理論預言,茲威基和奧爾特等許多人也不同意沃庫勒的結論。他們認為成團性終止於星系團一級,至多終止於超星系團一級。

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