红移对比。运动多普勒频移

处于红移z = 10 的星系对应于c的v≈80%。银河系的质量约为1011M⊙，如果考虑暗物质则为1012M⊙。因此，我们的银河系是巨大的。如果它以c的 80% 移动，则不符合物体如何移动的一般概念。

我们知道，

$$\frac{v_r}{c} = \frac{\lambda_{obs} - \lambda{rest}}{\lambda_{rest}}$$

对于较小的 z 值，

$$z = \frac{v_r}{c} = \frac{\lambda_{obs}-\lambda_{rest}}{\lambda_{rest}}$$

在下图中，通量和波长之间的类别，连续谱顶部有发射线。根据H-α线信息，我们大致得出z = 7的结论。这意味着星系正在以c的 70% 移动。我们正在观察一种转变并将其解释为速度。我们应该摆脱这个观念，以不同的方式看待z 。将空间想象成代表宇宙的二维网格，如下所示。

将黑星视为我们自己的银河系，将蓝星视为其他星系。当我们记录来自这个星系的光时，我们会看到光谱并找出它的红移，即星系正在远离。当光子发射时，它具有相对速度。

下图显示，如果相互引力溢出膨胀，则不参与哈勃定律。

在运动多普勒频移中，光子在发射时会引起红移。在宇宙红移中，每一步，它都在累积红移。在引力势下，光子会发生蓝移。当它爬出引力势时，它会发生红移。

根据狭义相对论，两个相互经过的物体的相对速度不能大于光速。我们所说的速度是宇宙膨胀的速度。对于较大的 z 值，红移是宇宙学的，并不是物体相对于我们的实际退行速度的有效度量。

宇宙学原理

它源于哥白尼的宇宙观。根据这个概念，宇宙是均匀且各向同性的。宇宙中没有首选的方向和位置。

同质性意味着无论你居住在宇宙的哪个部分，你都会看到宇宙的所有部分都是相同的。各向同性意味着无论您朝哪个方向看，您都会看到相同的结构。
同质性的一个恰当例子是稻田。它的各个部分看起来都是均匀的，但当风流动时，它的方向会发生变化，因此它不是各向同性的。想象一下平坦的土地上有一座山，观察者站在山顶上。他会看到平坦土地的各向同性性质，但它不是均匀的。如果在均匀宇宙中，它在一点上是各向同性的，那么它在任何地方都是各向同性的。
已经有大规模的调查来绘制宇宙地图。斯隆数字巡天就是这样一项调查，它并没有过多关注赤纬，而是关注赤经。回溯时间约为20亿年。每个像素对应一个星系的位置，颜色对应形态结构。绿色代表蓝色螺旋星系，红色假色代表大质量星系。
星系以丝状结构存在于宇宙网中，并且星系之间存在空隙。
$\delta M/M \cong 1$ 即质量分布的波动为 1 M 是给定立方体内存在的物质的质量。在本例中，取体积为 50 Mpc 的立方体。
对于 1000 Mpc 的立方体边长，$\delta M/M \cong 10^{−4}$。
量化同质性的一种方法是采用质量波动。在较小的尺度下，质量波动会更大。
为了量化各向同性性质，请考虑宇宙微波背景辐射。宇宙在大角度尺度上几乎是各向同性的。