宇宙单位及其等价物#

这个包定义和收集宇宙学单位和等价物。我们建议将此设备包作为

>>> import astropy.cosmology.units as cu

要启用Main astropy.units 要在搜索单位换算和当量时访问这些单位，请使用 add_enabled_units() 。

>>> import astropy.units as u
>>> u.add_enabled_units(cu)  

关于单位#

:hide:

>>> import astropy.units as u

宇宙红移与无量纲等价#

宇宙学中有许多距离的测量方法--光度、CMB温度、宇宙年龄等--但红移是定义其他距离的主要测量方法。在宇宙学中，距离测量通常是令人恼火的，因为它们可以互换使用。 astropy 提供了 redshift 单位和相关的等价物，以帮助这些推导和统一的距离测量。

实例#

要转换为无因次单位或从无因次单位转换为“红移”单位，请执行以下操作：

>>> import astropy.units as u
>>> import astropy.cosmology.units as cu
>>> z = 1100 * cu.redshift
>>> z.to(u.dimensionless_unscaled, equivalencies=cu.dimensionless_redshift())
<Quantity 1100.>

当量作为复合单位的量的一部分

>>> q = (2.7 * u.K) * z
>>> q.to(u.K, equivalencies=cu.dimensionless_redshift())
<Quantity 2970. K>

由于红移不是真正的单位，而且使用频率很高，因此实际上在默认情况下启用了红移/无量纲等效值。

>>> z == 1100 * u.dimensionless_unscaled
True

>>> q.to(u.K)
<Quantity 2970. K>

若要临时删除等效项并强制单位严格，请使用 astropy.units.set_enabled_equivalencies() 作为一个背景。

>>> with u.set_enabled_equivalencies([]):
...     try:
...         z.to(u.dimensionless_unscaled)
...     except u.UnitConversionError:
...         print("equivalency disabled")
equivalency disabled

另一个红移等效项是 with_redshift ，使红移可以转换为其他单位，如CMB温度：

>>> from astropy.cosmology import WMAP9
>>> z = 1100 * cu.redshift
>>> z.to(u.K, cu.with_redshift(WMAP9))
<Quantity 3000.225 K>

或者哈勃参数：

>>> z.to(u.km / u.s / u.Mpc, cu.with_redshift(WMAP9))  
<Quantity 1565637.40154275 km / (Mpc s)>

>>> z.to(cu.littleh, cu.with_redshift(WMAP9))  
<Quantity 15656.37401543 littleh>

或物理距离(移动、回望或光度)：

>>> z.to(u.Mpc, cu.with_redshift(WMAP9, distance="luminosity"))  
<Quantity 15418438.76317008 Mpc>

这些转换依赖于宇宙学，所以如果宇宙学改变了，转换也会改变。

>>> excosmo = WMAP9.clone(Tcmb0=3.0)
>>> z.to(u.K, cu.with_redshift(excosmo))
<Quantity 3303. K>

如果未给出任何参数(或参数为 None )，则此等效项采用当前缺省值 Cosmology ：

>>> z.to(u.K, cu.with_redshift())
<Quantity 3000.7755 K>

要在更大的代码块中使用此等效项，请执行以下操作：

>>> with u.add_enabled_equivalencies(cu.with_redshift()):
...     # long derivation here
...     z.to(u.K)
<Quantity 3000.7755 K>

减少的哈勃常数和“小h”当量#

哈勃常数的无量纲版本--通常被称为“小h”--是河外天体物理学中经常使用的一个量。它也被广泛认为是初学者在这些领域存在的祸害(例如，见标题 this paper ，这也为小h的使用提供了宝贵的建议)。 astropy 提供了 with_H0() 等价性，通过提供一种将物理单位转换为“小h”单位/从物理单位转换为“小h”单位的方法，帮助至少在其中一些情况下保持这一点。

实例#

转换为物理单位或从物理单位转换为“小h”单位：

>>> import astropy.units as u
>>> import astropy.cosmology.units as cu
>>> H0_70 = 70 * u.km/u.s/u.Mpc
>>> distance = 70 * (u.Mpc/cu.littleh)
>>> distance.to(u.Mpc, cu.with_H0(H0_70))  
<Quantity 100.0 Mpc>
>>> luminosity = 0.49 * u.Lsun * cu.littleh**-2
>>> luminosity.to(u.Lsun, cu.with_H0(H0_70))  
<Quantity 1.0 solLum>

请注意单位名称 littleh ：而这个单位在文献中通常被表示为 h ，这就是 littleh 以避免与“小时”混淆。

如果未给出任何参数(或参数为 None )，则此等效项假定 H0 从当前默认设置 Cosmology ：

>>> distance = 100 * (u.Mpc/cu.littleh)
>>> distance.to(u.Mpc, cu.with_H0())  
<Quantity 147.79781259 Mpc>

这种等价性还允许小h比例的常见幅度公式：

>>> mag_quantity = 12 * (u.mag - u.MagUnit(cu.littleh**2))
>>> mag_quantity  
<Magnitude 12. mag(1 / littleh2)>
>>> mag_quantity.to(u.mag, cu.with_H0(H0_70))  
<Quantity 11.2254902 mag>

参考/API#

Asterpy.Cosmology.Units模块#

宇宙单位和等价物。

可用单位#
单位	描述	表示	别名	SI前缀
`littleh`	折合/“无因次”哈勃常数			不是
`redshift`	宇宙红移。			不是

功能#

`dimensionless_redshift` \()	允许红移为1：1等同于无量纲。
`with_redshift`([cosmology, distance, hubble, ...])	在宇宙学距离的度量之间换算。
`redshift_distance`([cosmology, kind])	在红移和距离之间转换数量。
`redshift_hubble`([cosmology])	在红移和哈勃参数与Little-h之间转换数量。
`redshift_temperature`([cosmology])	在红移和CMB温度之间换算量。
`with_H0`([H0])	在带有小-h的量和等价的物理单位之间进行转换。