问道运动学的基础题(一点思路都没有)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/06 11:59:58
设宇宙的半径为10^26米,假定一个现处于宇宙边缘的恒星自宇宙开始之时就以0.6c=1.8*10^8(c为真空中的光速)从宇宙中心向外运动,求宇宙的寿命?

要详解,宇宙的寿命这个时间所对应的s和v都是什么?
1楼那个答案是对的,但是宇宙的寿命和恒星的运动有什么关系啊?恒星运动到尽头宇宙寿命就终止了么?

假定一个现处于宇宙边缘的恒星自宇宙开始之时就以0.6c=1.8*10^8(c为真空中的光速)从宇宙中心向外运动,
说明这个恒星自宇宙开始就有了,所以恒星的年龄就是宇宙的年龄!

现处于宇宙边缘,说明这个恒星从刚开始的中心已经运动到了宇宙边缘,而宇宙边缘到宇宙中心的距离就是宇宙的半径s=10^26米!

恒星自宇宙开始之时就以恒定的速度v=0.6c=1.8*10^8m/s的速度运动!

这个恒星运动的时间t=s/v=10^26/1.8*10^8=5.6*10^17s

这个恒星一直在运动,所以这个t就是这个恒星的寿命,也就是宇宙的年龄!

宇宙的寿命是5.6*10^17s,合1.76*10^10年!即176亿年!

这里宇宙的寿命就是指宇宙现在的年龄!而不是指宇宙“死亡”时的寿命!不是指终结的年龄!

因为速度很大,所以要考虑相对论效应.
Δt=s/v=10^26/0.6c
Δt'=Δt/[√(1-β^2)]
β=v/c
c为光速.
Δt'算出来约等于2*10^10年

从中心运动到边缘,因此s =宇宙半径r,v在题目中已经有了,因为恒星从宇宙开始到现在运动了r,所以宇宙寿命即为恒星运动时间t.
t=s/v,我用手机上的,自己代入数据算1下吧。