Edwin Hubble havaitsi 1920-luvulla, että galaksien spektriviivat ovat siirtyneet alemmille taajuuksille sen mukaan, mitä kauempana nämä galaksit olivat. Dopplerin ilmiön avulla tulkittuna tämä tarkoittaa sitä, että galaksit etääntyvät toisistaan sitä nopeammin, mitä suurempi niiden välimatka on.
Punasiirtymä on: z = (lambda-lambda_0)/lambda_0; missä lambda on punasiirtynyt aallonpituus ja lambda_0 lepoaallonpituus. Hubblen laki voidaan kirjoittaa muotoon: z = H*r/c, missä H on ns. Hubblen vakio, r kohteen etäisyys ja c valonnopeus. Pienillä nopeuksilla (v on paljon pienempi kuin c) voidaan Dopplerin ilmiölle käyttää kaavaa z=v/c, joten Hubblen laki saa muodon: v=Hr. Jos Hubblen laki tulkitaan maailmankaikkeuden laajenemisen avulla, galaksit olivat aikaisemmin lähempänä toisiaan. Jos laajeneminen on tapahtunut hidastumatta, Hubblen vakion käänteisarvo kertoo maailmankaikkeuden iän.
Relativistisissa tapauksissa, eli v on hyvin suuri, punasiirtymän kaava saa muodon: z=((1+v/c)/(1-(v/c)^2)^0.5)-1.
Nykykäsityksen mukaan yllä olevat kaavatkaan eivät sellaisenaan ole
täysin oikeita, sillä maailmankaikkeuden laajenemisen arvellaan
vähitellen hidastuneen. Tällöin on huomioitava vielä ns.
hidastuvuusparametrin vaikutukset.
Takaisin
luentosivulle.