Файл:Friedmann universes.svg

Матеріал з testwiki
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Повна роздільність (SVG-файл, номінально 620 × 500 пікселів, розмір файлу: 3 КБ)

Цей файл з Вікісховища і може використовуватися в інших проєктах. Далі наведена інформація з його сторінки опису.

Опис файлу

Опис
English: The age and ultimate fate of the universe can be determined by measuring the Hubble constant today and extrapolating with the observed value of the deceleration parameter, uniquely characterized by values of density parameters (ΩM for matter and ΩΛ for dark energy). A "closed universe" with ΩM > 1 and ΩΛ = 0 comes to an end in a Big Crunch and is considerably younger than its Hubble age. An "open universe" with ΩM ≤ 1 and ΩΛ = 0 expands forever and has an age that is closer to its Hubble age. For the accelerating universe with nonzero ΩΛ that we inhabit, the age of the universe is coincidentally very close to the Hubble age.


Intended as a replacement for Universe.svg and Universos.gif.
Час створення
Джерело Власна робота
Автор BenRG
SVG розвиток
InfoField
 Вихідний код цього SVG-файлу правильний.
 Це векторне зображення було створено з допомогою Other tools
  Цей файл використовує вкладений текст що можливо легко перекласти за допомогою текстового редактора.
This diagram supersedes the file Universe.svg. It is recommended to use this file rather than the other one.

Deutsch  English  español  فارسی  français  magyar  Bahasa Indonesia  italiano  日本語  한국어  македонски  മലയാളം  Nederlands  polski  prūsiskan  português do Brasil  русский  slovenščina  svenska  中文(简体)  中文(繁體)  +/−

minor quality

Formulas

This diagram uses the following exact solutions to the Friedmann equations:

See also

Some of the shown models are implemented as an animation at Cosmos-animation.

Perl code

use strict;
use Svg;
use Math::Trig qw(sinh cosh acos asinh acosh pi);

sub ScaleFunc {
	my ($H0, $M0, $with_lambda) = @_;
	if ($M0 == 1) {
		my $q0 = 2/(3*$H0);
		return sub { my ($q) = @_; ($q - $q0, (1.5 * $H0 * $q) ** (2/3)) };
	}
	if ($with_lambda) {
		my $L0 = 1 - $M0;
		# assume 0 < $M0 < 1
		my $a = ($M0/$L0) ** (1/3);
		my $b = 1.5 * $H0 * sqrt($L0);
		my $q0 = asinh(sqrt($L0/$M0)) / $b;
		return sub { my ($q) = @_; ($q - $q0, $a * (sinh($b * $q) ** (2/3))) }
	} else {
		# \Omega_{\Lambda_0} = 0
		my $k0 = 1 - $M0;
		if ($M0 == 0) {
			return sub { my ($q) = @_; ($q - 1/$H0, $q * $H0) }
		} else {
			my $a = $M0 / (2 * abs($k0));
			my $b = 1 / ($H0 * sqrt(abs($k0)));
			my $c = $a * $b;
			if ($M0 > 1) {
				my $d = $a * (2 / ($H0 * $M0) - acos(2/$M0 - 1) * $b);
				return sub { my ($q) = @_; ($c * ($q - sin($q)) + $d, $a * (1 - cos($q))) }
			} else {
				# 0 < M < 1
				my $d = $a * (acosh(2/$M0 - 1) * $b - 2 / ($H0 * $M0));
				return sub { my ($q) = @_; ($c * (sinh($q) - $q) + $d, $a * (cosh($q) - 1)) }
			}
		}
	}
}

sub SubscriptedText {
	my $text = shift;
	$text->add(shift);
	my $sub = 0;
	for my $t (@_) {
		$sub = !$sub;
		$text->tspan($sub ? (dy => 4, 'font-size' => 12) : (dy => -4))->add($t);
	}
}

my ($image_width,$image_height) = (620,500);
my ($origin_x, $origin_y) = (30.5,450.5);
my $pad_right = 70;
my ($tlo, $thi, $ahi) = (-15,18,2.5);

my $svg = new Svg(width => $image_width, height => $image_height);
#	$svg->rect(width => $image_width, height => $image_height, fill => 'gray');
$svg->defs()->marker(id => 'arrowhead', refX => 0, refY => 3, markerWidth => 10, markerHeight => 6, markerUnits => 'userSpaceOnUse', orient => 'auto')->path(d => 'M 0,0 L 10,3 L 0,6 z');
my $traces = $svg->group(stroke => 'black', 'stroke-width' => 2, fill => 'none');
my $axes = $svg->group(stroke => 'black', 'stroke-width' => 1, fill => 'none');
my $labels = $svg->group('font-family' => 'Nimbus Roman No9 L, Times, serif', 'font-size' => 20, 'text-anchor' => 'middle', stroke => 'none', fill => 'black');
my $H0 = 1 / 13.95;
my $M0 = 0.279;
my ($graphscalex,$graphscaley) = (($image_width-$origin_x-$pad_right)/($thi-$tlo), -$origin_y/$ahi);
my ($graphofsx,$graphofsy) = ($origin_x - $tlo * $graphscalex, $origin_y);
for my $z ([0,0,30,'none'],[$M0,0,3.17,'1,4'],[1,0,26,'2,2'],[6,0,2*pi,'1,3,4,3'],[$M0,1,27,'5,3']) {
	my ($m0,$with_lambda,$max_q,$dashes) = @$z;
	my $f = ScaleFunc($H0,$m0,$with_lambda);
	my (@x,@y);
	for my $i (0..200) {
		($x[$i],$y[$i]) = &$f($i / 200 * $max_q);
	}
	$traces->path('stroke-dasharray' => $dashes, ($m0 == 6 ? () : ('marker-end' => 'url(#arrowhead)')), d => MakePath(\@x, \@y, $graphscalex, $graphscaley, $graphofsx, $graphofsy, 1));
}
$axes->line(x1 => $origin_x, y1 => $image_height-20, x2 => $origin_x, y2 => 20, 'marker-end' => 'url(#arrowhead)');
$axes->line(x1 => 10, y1 => $origin_y, x2 => $image_width - $pad_right + 10, y2 => $origin_y, 'marker-end' => 'url(#arrowhead)');
$labels->text(x => ($origin_x + $image_width) / 2, y => $image_height-10)->add('Billions of years from now');
my $path = '';
for my $gyr (-13.7, -10, -5, 0, 5, 10, 15) {
	my $x = int($gyr * $graphscalex + $graphofsx);
	my $y = $origin_y-5;
	$path .= "M$x.5,${y}l0,10";
	$labels->text(x => $x, y => $origin_y + 20)->add($gyr);
}
$axes->path(d => $path);
$labels->circle(cx => $graphofsx, cy => $graphscaley + $graphofsy, r => 4);
$labels->text(x => $graphofsx-5, y => $graphscaley + $graphofsy, 'text-anchor' => 'end')->add('Now');
$labels->text()->rotate(-90)->translate($origin_x - 8, $origin_y / 2)->add("Average distance between galaxies");
my $trace_labels = $labels->group('font-family' => 'DejaVu Serif, serif', 'font-size' => 16);
SubscriptedText($trace_labels->text(x => 465, y => 30, 'text-anchor' => 'end'), "\x{3A9}", 'M', " = 0.3, \x{3A9}", "\x{39B}", " = 0.7");
SubscriptedText($trace_labels->text(x => 520, y => 50, 'text-anchor' => 'start'), "\x{3A9}", 'M', ' = 0');
SubscriptedText($trace_labels->text(x => 535, y => 70, 'text-anchor' => 'start'), "\x{3A9}", 'M', ' = 0.3');
SubscriptedText($trace_labels->text(x => 540, y => 95, 'text-anchor' => 'start'), "\x{3A9}", 'M', ' = 1');
SubscriptedText($trace_labels->text(x => 540, y => 400, 'text-anchor' => 'start'), "\x{3A9}", 'M', ' = 6');

$svg->write('Friedmann universes.svg');

Ліцензування

Public domain Я, власник авторських прав на цю роботу, передаю роботу в суспільне надбання. Застосовується по всьому світу.
У деяких країнах це не може бути юридично можливо, в такому випадку:
Я даю кожному право на використання цієї роботи для будь-яких цілей, без будь-яких умов, якщо такі умови не вимагаються за законом.

Підписи

Додайте однорядкове пояснення, що саме репрезентує цей файл
Solutions of the Friedmann Equations (not hand drawn)

Об'єкти, показані на цьому файлі

зображує

Історія файлу

Клацніть на дату/час, щоб переглянути, як тоді виглядав файл.

Дата/часМініатюраРозмір об'єктаКористувачКоментар
поточний23:09, 23 вересня 2009Мініатюра для версії від 23:09, 23 вересня 2009620 × 500 (3 КБ)wikimediacommons>BenRGNimbus Roman doesn't have Greek letters; switch to DejaVu Serif

Така сторінка використовує цей файл: