什麼是哈伯定律?
哈伯定律是現代宇宙學最重要的發現之一。它指出,星系離我們愈遠,遠離我們的速度就愈快。兩者呈線性關係:星系的退行速度(v)與其距離(d)成正比,而比例常數就是哈伯常數(H_0)。本計算器將這條定律重新整理,讓你能由觀測到的退行速度反推出星系的距離。
如何使用本計算器
請輸入星系的退行速度,單位為公里每秒(km/s)——這個數值通常由紅移推算而得。接著輸入哈伯常數,單位為公里每秒每百萬秒差距(km/s/Mpc)。目前對 H_0 的估計值約落在 67 至 74 之間,教科書常用的數值是 70。計算器會輸出以百萬秒差距(Mpc)、百萬光年(Mly)以及光年(ly)為單位的距離結果。
公式解析
計算式為
D = ((Velocity (km/s)) ÷ (H_0\ (km/s/Mpc)))
將以 km/s 為單位的速度,除以以 km/s/Mpc 為單位的哈伯常數,由於 km/s 的單位相互抵消,得到的結果直接就是以百萬秒差距為單位的距離。若要換算成光年,則乘以 3.2615638 百萬,因為 1 個百萬秒差距約等於 3.2615638 百萬光年。
範例演算
假設某個星系以 1,400 km/s 的速度遠離我們,並採用 H_0 = 70 km/s/Mpc。則
D = ((1400) ÷ (70)) = 20\ Mpc
換算後:20 × 3.2615638 ≈ 65.23 百萬光年,也就是大約 65,231,276 光年之遙。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼哈伯常數會有不同數值?
不同的測量方法(例如宇宙微波背景輻射,相對於本地距離階梯法)會得出略有差異的結果,這種落差被稱為「哈伯張力」(Hubble tension)。
哈伯定律對鄰近星系準確嗎?
對於非常靠近我們的星系,由局部重力造成的運動(稱為「本動速度」)會佔主導地位,因此哈伯定律對遙遠星系的可靠度最高。
什麼是百萬秒差距?
百萬秒差距(Mpc)是 100 萬個秒差距,約合 326 萬光年,是衡量星系際距離的標準單位。