令FRW時空的尺度以 R_0為單位
則 a=R/R_0, 且 \dot a =H
在 a-1<<0, 則泰勒展開
a(t) = 1 − H _0(t_0 − t)
由紅移 z 的定義可知
z =(λ_0 − λ)/ λ =1/a − 1 ~H _0(t_0 − t)~H _0 r/c,
因為 z << 1 時
H_0~v/r ,
可得
z ∼ H_0r/c=v/c
得證。
其實也不需要這麼麻煩, z<<1, 宇宙膨不膨脹影響不大,光源移動速度和宇宙膨脹速度本來就很接近。上面的證明只是在說明一切合理 ,應該說 consistent 。
不合理的話,一定是理論哪裡出問題。通常我們會說廣義相對論的修正,應該在極限時逼近古典的數值,不然不是廣義相對論錯了,就是挖到寶了。
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