Hubble-säde, Hubble-pallo, Hubble-tilavuus tai Hubble-horisontti on käsitteellinen horisontti, joka määrittelee rajan niiden hiukkasten välille, jotka liikkuvat valonnopeutta hitaammin ja nopeammin kuin valon nopeus suhteessa havaitsijaan tiettynä aikana. Huomaa, että tämä ei tarkoita sitä, että hiukkanen ei olisi havaittavissa; valo menneisyydestä tavoittaa ja tavoittaa havaitsijan vielä jonkin aikaa. Vielä tärkeämpää on se, että nykyisissä laajenemismalleissa Hubblen säteen etäisyydeltä lähtevä valo saavuttaa meidät äärellisessä ajassa. On yleinen harhaluulo, että Hubblen säteeltä tuleva valo ei voi koskaan saavuttaa meitä. Malleissa, joissa oletetaan H:n pienenevän ajan myötä (jotkin Friedmannin maailmankaikkeuden tapaukset), kun Hubblen säteellä olevat hiukkaset etääntyvät meistä valon nopeudella, Hubblen säde kasvaa ajan myötä, joten Hubblen säteellä olevasta hiukkasesta meitä kohti emittoituva valo tulee Hubblen säteen sisälle jonkin ajan kuluttua. Tällaisissa malleissa vain kosmisesta tapahtumahorisontista tai kauempaa emittoitunut valo ei koskaan saavuta meitä äärellisessä ajassa.

Kappaleen Hubble-nopeus saadaan Hubblen laista,

v = x H {\displaystyle v=xH}

.

Korvaamalla v {\displaystyle v}

valon nopeudella c {\displaystyle c}

ja ratkaisemalla oikea etäisyys x {\textstyle x}

saadaan Hubble-pallon säde seuraavasti: r HS ( t ) = c H ( t ) {\displaystyle r_{\text{HS}}(t)={\frac {c}{H(t)}}}}

.

Jatkuvasti kiihtyvässä maailmankaikkeudessa, jos kaksi hiukkasta on erotettu toisistaan Hubblen sädettä suuremmalla etäisyydellä, ne eivät voi tästä lähtien kommunikoida keskenään (niin kuin ne ovat nyt, eivät niin kuin ne ovat olleet menneisyydessä), Jos ne kuitenkin ovat toistensa hiukkashorisontin ulkopuolella, ne eivät ole voineet koskaan kommunikoida. Maailmankaikkeuden laajenemismuodosta riippuen ne voivat ehkä tulevaisuudessa vaihtaa tietoja. Nykyään,

r HS ( t 0 ) = c H 0 {\displaystyle r_{\text{HS}}(t_{0})={\frac {c}{H_{0}}}}

,

jolloin Hubble-horisontti on noin 4,1 gigaparsecs. Tämä horisontti ei ole varsinainen fysikaalinen koko, mutta sitä käytetään usein käyttökelpoisena pituusskaalana, koska useimmat kosmologian fysikaaliset koot voidaan kirjoittaa näiden kertoimien avulla.

Voidaan myös määritellä liikkuva Hubble-horisontti yksinkertaisesti jakamalla Hubblen säde mittakaavakertoimella

r HS , c o m o v i n g ( t ) = c a ( t ) H ( t ) {\displaystyle r_{{{{{tekstin{HS}}},\mathrm {liikuttava} }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}}