obrót silnika. od 11.12.2013 - ()

Teoria wielkiego wybuchu i rozszerzania się wszechświata jest faktem dla współczesnej myśli naukowej, ale jeśli się z nią zmierzyć, nigdy nie stała się prawdziwą teorią. Hipoteza ta pojawiła się, gdy w 1913 roku amerykański astronom Vesto Melvin Slipher zaczął badać widma światła pochodzącego z kilkunastu znanych mgławic i doszedł do wniosku, że oddalają się one od Ziemi z prędkością sięgającą milionów mil na godzinę. Astronom de Sitter podzielał wówczas podobne poglądy. W pewnym momencie raport naukowy de Sittera wzbudził zainteresowanie astronomów na całym świecie.

Wśród tych naukowców był również Edwin Habble. Uczestniczył także w konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w 1914 roku, na której Slifer poinformował o swoich odkryciach związanych z ruchem galaktyk. Zainspirowany tym pomysłem, Hubble rozpoczął pracę w słynnym Obserwatorium Mount Wilson w 1928 roku, próbując połączyć teorię de Sittera o rozszerzającym się Wszechświecie z obserwacjami Sdifera oddalających się galaktyk.

Hubble rozumował z grubsza w następujący sposób. W rozszerzającym się wszechświecie powinniśmy oczekiwać, że galaktyki oddalą się od siebie, a bardziej odległe galaktyki będą oddalać się od siebie szybciej. Oznacza to, że z dowolnego punktu, w tym z Ziemi, obserwator powinien zobaczyć, że wszystkie inne galaktyki oddalają się od niego, a bardziej odległe galaktyki oddalają się średnio szybciej.

Hubble uważał, że jeśli to prawda i rzeczywiście ma miejsce, to musi istnieć proporcjonalna zależność między odległością do galaktyki a stopniem przesunięcia ku czerwieni w widmie światła docierającego z galaktyk do naszej Ziemi. Zauważył, że w widmach większości galaktyk to przesunięcie ku czerwieni rzeczywiście ma miejsce, a galaktyki znajdujące się w większej odległości od nas mają większe przesunięcie ku czerwieni.

W pewnym momencie Slifer zauważył, że w widmach galaktyk, które badał, linie widmowe światła niektórych planet są przesunięte w kierunku czerwonego końca widma. To dziwne zjawisko nazwano „przesunięciem ku czerwieni”. Slipher śmiało tłumaczył przesunięcie ku czerwieni efektem Dopplera, który był wówczas dobrze znany. Na podstawie wzrostu „przesunięcia ku czerwieni” możemy stwierdzić, że galaktyki oddalają się od nas. Był to pierwszy duży krok w kierunku idei rozszerzania się całego wszechświata. Gdyby linie w widmie przesunęły się w kierunku niebieskiego końca widma, oznaczałoby to, że galaktyki zbliżają się do obserwatora, czyli wszechświat się kurczy.

Powstaje pytanie, jak Hubble mógł dowiedzieć się, jak daleko od nas każda z badanych przez siebie galaktyk nie zmierzył odległości do nich taśmą mierniczą? Ale to na danych dotyczących odległości galaktyk oparł swoje obserwacje i wnioski... To było rzeczywiście bardzo trudne pytanie dla Hubble'a i nadal pozostaje trudnym pytaniem dla współczesnych astronomów. W końcu nie ma urządzenia pomiarowego, które mogłoby dotrzeć do gwiazd.

Dlatego w swoich pomiarach kierował się następującą logiką: na początek można oszacować odległość do najbliższych gwiazd różnymi metodami; następnie krok po kroku można zbudować „drabinę kosmicznych odległości”, która pozwoli oszacować odległość do niektórych galaktyk.

Hubble, używając swojej metody przybliżania odległości, wydedukował proporcjonalną zależność między przesunięciem ku czerwieni a odległością do galaktyki. Ten związek jest obecnie znany jako prawo Hubble'a.

Uważał, że najbardziej odległe galaktyki mają najwyższe wartości przesunięcia ku czerwieni i dlatego oddalają się od nas szybciej niż inne galaktyki. On uznał to za wystarczający dowód na to, że wszechświat się rozszerza.

Z biegiem czasu idea ta stała się tak ugruntowana, że ​​astronomowie zaczęli stosować ją wprost przeciwnie: jeśli odległość jest proporcjonalna do przesunięcia ku czerwieni, to zmierzone przesunięcie ku czerwieni można wykorzystać do obliczenia odległości do galaktyk. Ale jak już zauważyliśmy, Hubble określił odległości do galaktyk, nie mierząc ich bezpośrednio... Zostały one uzyskane pośrednio, na podstawie pomiarów pozornej jasności galaktyk. Zgadzam się, jego założenie o proporcjonalnej relacji między odległością do galaktyki a przesunięciem ku czerwieni jest niemożliwe do zweryfikowania.

Zatem model rozszerzającego się wszechświata potencjalnie ma dwie wady:

- Po pierwsze, jasność ciał niebieskich może zależeć od wielu czynników, nie tylko od ich odległości. Oznacza to, że odległości obliczone na podstawie pozornej jasności galaktyk mogą nie być prawidłowe.

- Po drugie, jest całkiem możliwe, że przesunięcie ku czerwieni nie ma w ogóle nic wspólnego z prędkością galaktyk.

Hubble kontynuował swoje badania i doszedł do pewnego modelu rozszerzającego się Wszechświata, którego rezultatem było prawo Hubble'a.

Aby to wyjaśnić, przypomnijmy najpierw, że zgodnie z modelem Wielkiego Wybuchu im dalej galaktyka znajduje się od epicentrum wybuchu, tym szybciej się porusza. Zgodnie z prawem Hubble'a prędkość usuwania galaktyk powinna być równa odległości do epicentrum wybuchu pomnożonej przez liczbę zwaną stałą Hubble'a. Korzystając z tego prawa, astronomowie obliczają odległość do galaktyk na podstawie wielkości przesunięcia ku czerwieni, którego pochodzenie nie jest w pełni zrozumiałe dla nikogo.

Generalnie postanowili zmierzyć Wszechświat bardzo prosto; Znajdź przesunięcie ku czerwieni i podziel przez stałą Hubble'a, a uzyskasz odległość do dowolnej galaktyki. W ten sam sposób współcześni astronomowie używają stałej Hubble'a do obliczania wielkości wszechświata. Odwrotność stałej Hubble'a ma znaczenie charakterystycznego czasu ekspansji Wszechświata w chwili obecnej. Stąd wyrastają nogi czasu istnienia Wszechświata.

Na tej podstawie stała Hubble'a jest niezwykle ważną liczbą dla współczesnej nauki. Na przykład, jeśli podwoisz stałą, podwoisz również szacowany rozmiar wszechświata... Ale faktem jest, że w różnych latach różni naukowcy operowali różnymi wartościami stałej Hubble'a.

Stała Hubble'a jest wyrażona w kilometrach na sekundę na megaparsek (jednostka kosmicznej odległości równa 3,3 miliona lat świetlnych).

Np. w 1929 r. stała Hubble'a była równa 500. W 1931 r. była równa 550. W 1936 r. - 520 lub 526. W 1950 r. - 260, czyli znacznie spadła. W 1956 spadła jeszcze bardziej: do 176 lub 180. W 1958 spadła dalej do 75, a w 1968 podskoczyła do 98. W 1972 jej wartość wahała się od 50 do 130. Dziś stałą Hubble'a uważa się za 55 Wszystkie te zmiany pozwoliły jednemu astronomowi z humorem powiedzieć, że stałą Hubble'a lepiej nazwać zmienną Hubble'a, co jest obecnie akceptowane. Innymi słowy, uważa się, że stała Hubble'a zmienia się w czasie, ale określenie „stała” jest uzasadnione faktem, że w dowolnym momencie we wszystkich punktach we Wszechświecie stała Hubble'a jest taka sama.

Oczywiście wszystkie te zmiany na przestrzeni dziesięcioleci można wytłumaczyć tym, że naukowcy udoskonalili swoje metody i poprawili jakość obliczeń.

Powstaje jednak pytanie: jakie obliczenia? Powtarzamy raz jeszcze, że tak naprawdę nikt nie może sprawdzić tych obliczeń, ponieważ nie wynaleziono jeszcze ruletki (nawet lasera), która mogłaby dotrzeć do sąsiedniej galaktyki.

Co więcej, nawet w stosunku odległości między galaktykami ludzie przy zdrowych zmysłach nie rozumieją wszystkiego. Jeśli Wszechświat rozszerza się, zgodnie z prawem proporcjonalności, jednostajnie, dlaczego więc wielu naukowców otrzymuje tak różne wartości wielkości, w oparciu o te same proporcje szybkości tej ekspansji? Okazuje się, że te proporcje ekspansji jako takie również nie istnieją.

Naukowiec astronom Wiger zauważył, że: gdy astronomowie mierzą w różnych kierunkach, uzyskują różne szybkości ekspansji... Potem zauważył coś jeszcze dziwniejszego: odkrył, że niebo można podzielić na dwa zestawy kierunków... Pierwszy to zestaw kierunków, w których wiele galaktyk leży przed bardziej odległymi galaktykami. Drugi to zbiór kierunków, w których odległe galaktyki są pozbawione galaktyk na pierwszym planie. Nazwijmy pierwszą grupę kierunków przestrzeni „obszarem A”, drugą grupę - „obszarem B”.

Wiger odkrył niesamowitą rzecz. Jeżeli w naszych badaniach ograniczymy się do odległych galaktyk w regionie A i dopiero na ich podstawie wyliczymy stałą Hubble'a, to otrzymamy jedną stałą wartość. Jeśli prowadzisz badania w obszarze B, otrzymujesz zupełnie inną wartość stałej.

Okazuje się, że tempo ekspansji galaktyki, według tych badań, różni się w zależności od tego, w jaki sposób i w jakich warunkach mierzymy wskaźniki pochodzące z odległych galaktyk. Jeśli zmierzymy je tam, gdzie są galaktyki na pierwszym planie, to będzie jeden wynik, jeśli nie ma pierwszego planu, to wynik będzie inny.

Jeśli wszechświat naprawdę się rozszerza, to co może spowodować, że galaktyki na pierwszym planie tak bardzo wpłyną na prędkość innych galaktyk? Galaktyki znajdują się w ogromnej odległości od siebie, nie mogą na siebie wiać, tak jak my dmuchamy balonem. Dlatego logiczne byłoby założenie, że problem tkwi w tajemnicach przesunięcia ku czerwieni.

Dokładnie to rozumował Wieger. Zasugerował, że zmierzone przesunięcia ku czerwieni odległych galaktyk, na których opiera się cała nauka, wcale nie są związane z ekspansją Wszechświata. Są one raczej spowodowane zupełnie innym efektem. Zasugerował, że ten nieznany wcześniej efekt związany jest z tzw. mechanizmem starzenia się światła zbliżającego się do nas z daleka.

Według Wiegera widmo światła, które przeszło przez ogromną przestrzeń, ulega silnemu przesunięciu ku czerwieni tylko dlatego, że światło przemieszcza się za daleko. Wiger udowodnił, że dzieje się to zgodnie z prawami fizyki i jest zaskakująco podobne do wielu innych zjawisk przyrodniczych. W naturze zawsze, jeśli coś się porusza, to z konieczności jest coś innego, co utrudnia ten ruch. Takie blokujące siły istnieją również w przestrzeni kosmicznej. Wieger uważa, że ​​gdy światło pokonuje ogromne odległości między galaktykami, zaczyna pojawiać się efekt przesunięcia ku czerwieni. Wiązał ten efekt z hipotezą starzenia (spadek natężenia) światła.

Okazuje się, że światło traci energię, przechodząc przez przestrzeń, w której działają pewne siły, które zakłócają jego ruch. A im bardziej światło się starzeje, tym staje się bardziej czerwone. Dlatego przesunięcie ku czerwieni jest proporcjonalne do odległości, a nie do prędkości obiektu. Więc im dalej światło podróżuje, tym bardziej się starzeje. Zdając sobie z tego sprawę, Wieger opisał wszechświat jako nierozszerzającą się strukturę. Zdał sobie sprawę, że wszystkie galaktyki są mniej lub bardziej stacjonarne. Przesunięcie ku czerwieni nie jest związane z efektem Dopplera, a zatem odległości do mierzonego obiektu i jego prędkość nie są ze sobą powiązane. Wieger uważa, że ​​przesunięcie ku czerwieni jest określone przez wewnętrzną właściwość samego światła; w ten sposób twierdzi, że światło, po przebyciu pewnej odległości, po prostu starzeje się. To w żaden sposób nie dowodzi, że galaktyka, do której mierzy się odległość, oddala się od nas.

Większość (ale nie wszyscy) współczesnych astronomów odrzuca ideę starzenia się światła. Według Josepha Silka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkley, „Kosmologia starzejącego się światła jest niezadowalająca, ponieważ wprowadza nowe prawo fizyki”.

Ale teoria starzenia się światła przedstawiona przez Wigera nie wymaga radykalnych uzupełnień istniejących praw fizycznych. Zasugerował, że w przestrzeni międzygalaktycznej istnieje pewien rodzaj cząstek, które oddziałując ze światłem zabierają część energii świetlnej. Zdecydowana większość masywnych obiektów ma więcej tych cząstek niż inne.

Korzystając z tego pomysłu, Wieger wyjaśnił różne przesunięcia ku czerwieni dla regionów A i B w następujący sposób: światło przechodzące przez galaktyki na pierwszym planie napotyka więcej tych cząstek i dlatego traci więcej energii niż światło, które nie przechodzi przez galaktyki pierwszego planu. W związku z tym większe przesunięcie ku czerwieni będzie obserwowane w widmie przeszkód przechodzących przez światło (regiony galaktyk na pierwszym planie), a to prowadzi do różnych wartości stałej Hubble'a. Wieger odniósł się również do dodatkowych dowodów swoich teorii, które uzyskano w eksperymentach na obiektach z wolnymi przesunięciami ku czerwieni.

Na przykład, jeśli zmierzysz widmo światła emanującego z gwiazdy znajdującej się blisko tarczy naszego Słońca, to wielkość przesunięcia ku czerwieni w nim będzie większa niż w przypadku gwiazdy znajdującej się w odległym obszarze nieba. Takie pomiary można wykonać tylko podczas całkowitego zaćmienia Słońca, kiedy gwiazdy znajdujące się blisko tarczy słonecznej stają się widoczne w ciemności.

Krótko mówiąc, Wieger wyjaśnił przesunięcia ku czerwieni w kategoriach nierozszerzającego się wszechświata, w którym zachowanie światła różni się od idei akceptowanej przez większość naukowców. Wieger uważa, że ​​jego model Wszechświata dostarcza dokładniejszych, bardziej realistycznych danych astronomicznych niż standardowy model rozszerzającego się Wszechświata.Ten stary model nie może wyjaśnić dużej różnicy w wartościach uzyskanych przez obliczenie stałej Hubble'a. Według Wiegera powolne przesunięcia ku czerwieni mogą być globalną cechą Wszechświata. Wszechświat może być statyczny i stąd potrzeba teorii Wielkiego Wybuchu po prostu znika.

I wszystko byłoby dobrze: powiedzielibyśmy dzięki Wigerowi, zbeształ Hubble'a, ale pojawił się nowy, nieznany wcześniej problem. Ten problem to kwazary. Jedną z najbardziej uderzających cech kwazarów jest to, że ich przesunięcia ku czerwieni są fantastycznie duże w porównaniu z innymi obiektami astronomicznymi. Podczas gdy przesunięcie ku czerwieni zmierzone dla normalnej galaktyki wynosi około 0,67, niektóre przesunięcia ku czerwieni są bliskie 4,00. Obecnie znaleziono galaktyki ze współczynnikiem przesunięcia ku czerwieni większym niż 1,00.

Jeśli przyjmiemy, jak większość astronomów, że są to zwykłe przesunięcia ku czerwieni, to kwazary muszą być zdecydowanie najbardziej odległymi obiektami, jakie kiedykolwiek znaleziono we wszechświecie i emitują milion razy więcej energii niż gigantyczna galaktyka sferyczna, która również jest beznadziejna.

Jeśli przyjąć prawo Hubble'a, to galaktyki (z przesunięciem ku czerwieni większym niż 1,00) powinny oddalać się od nas z prędkością przekraczającą prędkość światła, a kwazary z prędkością 4 razy większą od prędkości światła.

Okazuje się, że teraz trzeba skarcić Alberta Einsteina? A może początkowe warunki problemu są nieprawidłowe, a przesunięcie ku czerwieni jest matematycznym odpowiednikiem procesów, o których nie mamy pojęcia? Matematyka nie myli się, ale nie zapewnia rzeczywistego zrozumienia zachodzących procesów. Na przykład matematycy od dawna udowadniają istnienie dodatkowych wymiarów przestrzeni, podczas gdy współczesna nauka nie może ich w żaden sposób znaleźć.

Tak więc obie alternatywy dostępne w ramach konwencjonalnej teorii astronomicznej napotykają poważne trudności. Jeśli przesunięcie ku czerwieni przyjmie się jako zwykły efekt Dopplera, ze względu na absorpcję przestrzenną, wskazane odległości są tak duże, że inne właściwości kwazarów, zwłaszcza emisja energii, są niewytłumaczalne. Z drugiej strony, jeśli przesunięcie ku czerwieni nie jest związane lub nie jest całkowicie związane z prędkością ruchu, nie mamy żadnej wiarygodnej hipotezy co do mechanizmu, przez który jest generowane.

Przekonujące dowody oparte na tym problemie są trudne do uzyskania. Argumenty z jednej strony lub pytania z drugiej opierają się głównie na oczywistym związku między kwazarami a innymi obiektami. Oczywiste skojarzenia z takimi przesunięciami ku czerwieni są przedstawiane jako dowód na poparcie prostych przesunięć Dopplera lub jako hipotezy „kosmologiczne”. Przeciwnicy argumentują, że powiązania między obiektami o różnych przesunięciach ku czerwieni wskazują, że działają dwa różne procesy. Każda grupa określa stowarzyszenia przeciwników jako fałszywe.

W każdym razie, w odniesieniu do tej sytuacji, musimy zgodzić się, że druga składowa (prędkość) przesunięcia ku czerwieni jest identyfikowana jako kolejna zmiana Dopplera, wytworzona w taki sam sposób jak przesunięcie ku czerwieni normalnej absorpcji i musi być dodana do przemieszczenia normalnego, dając matematyczną refleksję zachodzącym procesom.

A faktyczne zrozumienie zachodzących procesów można znaleźć na przykład w pracach Deweya Larsona w tym fragmencie.

Quasar redshifts

Chociaż niektóre obiekty znane obecnie jako kwazary zostały już rozpoznane jako należące do nowej, odrębnej klasy zjawisk ze względu na ich specjalne widma, rzeczywiste odkrycie kwazarów można przypisać 1963, kiedy Martin Schmidt określił widmo źródła radiowego 3C 273 jako przesunięty o 16% w kierunku czerwonego... Większość innych cech definiujących pierwotnie przypisywanych kwazarom musiała zostać określona, ​​gdy zgromadzono więcej danych. Na przykład jeden z wczesnych opisów określał je jako „obiekty podobne do gwiazd, które pokrywają się ze źródłami radiowymi”. Jednak współczesne obserwacje pokazują, że w większości przypadków kwazary mają złożone struktury, zdecydowanie niepodobne do gwiazd, i istnieje duża klasa kwazarów, z których nie wykryto emisji radiowej. Wysokie przesunięcie ku czerwieni nadal było oznaką kwazara, a jego charakterystyczną cechą był obserwowany zakres jasności rozszerzający się w górę. Wtórne przesunięcie ku czerwieni zmierzone przy 3C 48 wyniosło 0,369, znacznie powyżej pierwotnego pomiaru 0,158. Na początku 1967 r., kiedy dostępnych było 100 przesunięć ku czerwieni, najwyższy był 2,223, a do czasu publikacji wzrósł do 3,78.

Poszerzenie zakresu przesunięcia ku czerwieni powyżej 1,00 wywołało pytanie interpretacyjne. W oparciu o wcześniejsze zrozumienie pochodzenia przesunięcia Dopplera, przesunięcie ku czerwieni recesji powyżej 1,00 wskazywałoby, że prędkość względna jest większa niż prędkość światła. Powszechna akceptacja punktu widzenia Einsteina, że ​​prędkość światła jest absolutną granicą, sprawiła, że ​​taka interpretacja stała się nie do przyjęcia dla astronomów, a do rozwiązania problemu posłużono się matematyką względności. Nasza analiza w tomie I pokazuje, że jest to niewłaściwe zastosowanie relacji matematycznych w sytuacjach, w których można je wykorzystać. Między wartościami uzyskanymi w wyniku obserwacji a uzyskanymi środkami pośrednimi istnieją sprzeczności. Na przykład, mierząc prędkość, dzieląc odległość współrzędnych przez godzinę. W takich przykładach matematyka względności (równania Lorentza) jest stosowana do pomiarów pośrednich w celu dostosowania ich do pomiarów bezpośrednich uznanych za prawidłowe. Przesunięcia Dopplera to bezpośrednie pomiary prędkości, które nie wymagają korekty. Przesunięcie ku czerwieni równe 2,00 wskazuje względny ruch na zewnątrz z wartością skalarną dwukrotnie większą od prędkości światła.

Podczas gdy problem wysokiego przesunięcia ku czerwieni został ominięty w tradycyjnym myśleniu astronomicznym za pomocą sztuczki z matematyką względności, towarzyszący mu problem odległość-energia był bardziej buntowniczy i opierał się wszelkim rozwiązaniom lub sztuczkom.

Jeżeli kwazary znajdują się w odległościach wskazanych przez kosmologię, czyli w odległościach odpowiadających przesunięciom ku czerwieni, zgodnie z tym, że są to zwykłe przesunięcia ku czerwieni recesji, to ilość emitowanej przez nie energii jest znacznie większa niż można to wytłumaczyć znanym procesem wytwarzania energii, a nawet zwodniczy proces spekulacyjny. Z drugiej strony, jeśli energie zostaną obniżone do wiarygodnych poziomów zakładając, że kwazary są znacznie bliżej, to nauka głównego nurtu nie ma wyjaśnienia dla dużych przesunięć ku czerwieni.

Oczywiście trzeba coś zrobić. Jedno lub drugie ograniczające założenie należy odrzucić. Albo istnieją nieodkryte wcześniej procesy, które wytwarzają znacznie więcej energii niż procesy już znane, albo istnieją nieznane czynniki, które wypychają redshifty kwazara poza zwykłe wartości recesji. Z jakiegoś powodu, którego racjonalność jest trudna do zrozumienia, większość astronomów uważa, że ​​alternatywa dla przesunięcia ku czerwieni jest jedyną, która wymaga rewizji lub rozszerzenia istniejącej teorii fizycznej. Argumentem najczęściej podnoszonym przeciwko zarzutom tych, którzy opowiadają się za niekosmologicznym wyjaśnieniem przesunięć ku czerwieni, jest to, że hipoteza wymagana do zmierzenia w teorii fizycznej powinna być przyjmowana tylko w ostateczności. To, czego te osoby nie widzą, to fakt, że pozostaje ostatnia deska ratunku. Jeśli wykluczymy modyfikację istniejącej teorii w celu wyjaśnienia przesunięć ku czerwieni, to istniejącą teorię należy zmodyfikować, aby wyjaśnić wielkość wytwarzania energii.

Co więcej, alternatywa energetyczna jest znacznie bardziej radykalna, ponieważ wymaga nie tylko zupełnie nieznanych nowych procesów, ale również wiąże się z ogromnym wzrostem skali wytwarzania, przekraczającym dotychczas znany poziom. Z drugiej strony wszystko, co jest wymagane w sytuacji przesunięcia ku czerwieni, nawet jeśli nie można uzyskać rozwiązania opartego na znanych procesach, to nowy proces. Nie twierdzi, że wyjaśnia coś więcej, niż jest obecnie uznawane za przywilej dobrze znanego procesu recesji; jest po prostu używany do generowania przesunięć ku czerwieni w mniej odległych lokalizacjach przestrzennych. Nawet bez nowych informacji z rozwoju teorii wszechświata ruchu powinno być jasne, że alternatywa dla przesunięcia ku czerwieni jest znacznie lepszym sposobem na przełamanie istniejącego impasu między energią kwazarów a teoriami przesunięcia ku czerwieni. Dlatego tak istotne jest wyjaśnienie, które pojawiło się w wyniku zastosowania teorii Systemu Odwróconego do rozwiązania problemu.

Takie wnioski są nieco akademickie, ponieważ akceptujemy świat takim, jaki jest, czy nam się to podoba, czy nie. Należy jednak zauważyć, że tutaj ponownie, jak w wielu przykładach na poprzednich stronach, odpowiedź, która pojawia się w wyniku nowego rozwoju teoretycznego, przybiera najprostszą i najbardziej logiczną formę. Oczywiście, rozwiązanie problemu kwazarów nie wymaga zerwania z większością podstaw, jak oczekiwaliby astronomowie, skłaniając się ku niekosmologicznemu wyjaśnieniu przesunięć ku czerwieni. Gdy postrzegają sytuację, należy uwzględnić jakiś nowy proces fizyczny lub zasadę, aby dodać „składnik nieprędkości” do recesji przesunięcia ku czerwieni kwazarów. Uważamy, że nie jest wymagany żaden nowy proces ani zasada. Dodatkowe przesunięcie ku czerwieni jest po prostu wynikiem zwiększonej szybkości, szybkości, która umknęła uwadze z powodu niemożności przedstawienia w tradycyjnym przestrzennym układzie odniesienia.

Jak stwierdzono powyżej, wartością graniczną prędkości wybuchu i przesunięcia ku czerwieni są dwie jednostki wynikowe w jednym wymiarze. Jeśli prędkość eksplozji jest równo podzielona między dwa aktywne wymiary w regionie pośrednim, kwazar może przekształcić się w ruch w czasie, jeśli składnik eksplozji przesunięcia ku czerwieni w pierwotnym wymiarze wynosi 2,00, a całkowity przesunięcie ku czerwieni kwazara wynosi 2,326. Do czasu opublikowania książki "Kwazary i pulsary" opublikowano tylko jedno przesunięcie ku czerwieni, przekraczając o jakąkolwiek znaczącą wartość wartość 2,326. Jak wskazano w tej pracy, przesunięcie ku czerwieni wynoszące 2,326 nie jest absolutnym maksimum, ale poziomem, na którym ruch kwazara przechodzi do nowego statusu, co, jak jest dozwolone, może mieć miejsce. Tak więc bardzo wysoka wartość 2,877, przypisana kwazarowi 4C 05 34, wskazywała albo na istnienie jakiegoś procesu, w wyniku którego transformacja, która teoretycznie mogła nastąpić przy 2,326, była opóźniona, albo na błąd pomiaru. Wobec braku innych dostępnych danych wybór między dwoma alternatywami wydawał się wówczas niepożądany. W kolejnych latach stwierdzono wiele dodatkowych przesunięć ku czerwieni powyżej 2,326; i stało się oczywiste, że ekspansja przesunięć ku czerwieni kwazarów na wyższe poziomy jest częstym zjawiskiem. W związku z tym zrewidowano sytuację teoretyczną i wyjaśniono charakter procesu, który działał przy wyższych przesunięciach ku czerwieni.

Jak opisano w tomie 3, współczynnik przesunięcia ku czerwieni 3,5, który dominuje poniżej poziomu 2,326, jest wynikiem równego rozkładu siedmiu jednostek ekwiwalentnej przestrzeni między wymiarem równoległym do wymiaru ruchu w przestrzeni i wymiarem do niego prostopadłym . Taki równy rozkład jest wynikiem działania prawdopodobieństwa przy braku wpływów na korzyść jednego rozkładu w stosunku do drugiego, a inne rozkłady są całkowicie wykluczone. Istnieje jednak małe, ale znaczące prawdopodobieństwo nierównego rozkładu. Zamiast zwykłego rozkładu 3½ - 3½ siedmiu jednostek prędkości, podział może wynosić 4 - 3, 4½ - 2½ i tak dalej. Całkowita liczba kwazarów z przesunięciem ku czerwieni powyżej poziomu odpowiadającego rozkładowi 3½ - 3½ jest stosunkowo niewielka. I nie spodziewano się, że jakakolwiek losowa grupa średniej wielkości, powiedzmy 100 kwazarów, zawiera więcej niż jeden taki kwazar (jeśli tak jest).

Rozkład skośny w wymiarze nie ma znaczącego, obserwowalnego wpływu na poziomy niższych prędkości (chociaż spowodowałby anomalne wyniki w badaniu, takim jak analiza puli Arpa, gdyby był bardziej powszechny). Ale na więcej staje się to oczywiste wysokie poziomy ponieważ powoduje to przesunięcia ku czerwieni przekraczające zwykły limit 2,326. Ze względu na drugi stopień (kwadratowy) charakter komunikacji międzyregionalnej, 8 jednostek biorących udział w tempie wybuchu, z których 7 znajduje się w rejonie pośrednim, staje się 64 jednostkami, z których 56 znajduje się w tym rejonie. Dlatego możliwe współczynniki przesunięcia ku czerwieni powyżej 3,5 są zwiększane w krokach co 0,125. Teoretyczne maksimum odpowiadające rozkładowi tylko w jednym wymiarze wynosiłoby 7,0, ale prawdopodobieństwo staje się nieistotne na pewnym niższym poziomie, najwyraźniej gdzieś blisko 6,0. Odpowiednie wartości przesunięcia ku czerwieni osiągają maksymalnie około 4,0.

Wzrost przesunięcia ku czerwieni z powodu zmiany rozkładu w wymiarze nie obejmuje żadnego wzrostu odległości w przestrzeni. W konsekwencji wszystkie kwazary z przesunięciem ku czerwieni 2,326 i wyższym znajdują się w przybliżeniu w tej samej odległości w przestrzeni. To jest wyjaśnienie pozornej rozbieżności zawartej w obserwowanym fakcie, że jasność kwazarów z wyjątkowo dużymi przesunięciami ku czerwieni jest porównywalna z jasnością kwazarów z zakresem przesunięcia ku czerwieni około 2,00.

Eksplozje gwiazd, uruchamiające łańcuch zdarzeń prowadzący do emisji kwazara z galaktyki pochodzenia, redukują większość wybuchającej materii gwiezdnej do energii kinetycznej i promieniowej. Pozostała część masy gwiezdnej zostaje rozbita na cząsteczki gazu i pyłu. Część rozproszonego materiału przenika do sektorów galaktycznych otaczających obszar wybuchu, a gdy jeden z takich sektorów jest wyrzucany jako kwazar, zawiera szybko poruszający się gaz i pył. Ze względu na to, że maksymalne prędkości cząstek są wyższe niż prędkości wymagane do ucieczki przed przyciąganiem grawitacyjnym poszczególnych gwiazd, materiał ten stopniowo wydostaje się na zewnątrz i z czasem przybiera postać obłoku pyłu i gazu wokół kwazara - atmosfera, jak możemy to nazwać. Promieniowanie z gwiazd tworzących kwazar przechodzi przez atmosferę, zwiększając absorpcję linii w widmie. Rozproszona materia otaczająca stosunkowo młody kwazar porusza się wraz z głównym ciałem, a absorpcja przesunięcia ku czerwieni jest w przybliżeniu równa ilości promieniowania.

Gdy kwazar przesuwa się na zewnątrz, jego składowe gwiazdy starzeją się, a na ostatnich etapach swojego istnienia niektóre z nich osiągają dopuszczalne granice. Następnie takie gwiazdy eksplodują w opisanych już supernowych typu II. Jak widzieliśmy, eksplozje wyrzucają jedną chmurę produktów na zewnątrz w przestrzeń kosmiczną, a drugą podobną chmurę na zewnątrz podczas (co odpowiada wyrzuceniu w przestrzeń kosmiczną). Kiedy prędkość produktów wybuchu emitowanych w czasie nakłada się na prędkość kwazara, który znajduje się już w pobliżu granicy sektora, produkty przemieszczają się do sektora kosmicznego i znikają.

Ruch na zewnątrz produktów wybuchu wyrzuconych w przestrzeń jest równoważny ruchowi do wewnątrz w czasie. Dlatego jest to przeciwieństwo ruchu kwazara na zewnątrz w czasie. Gdyby ruch do wewnątrz można było zaobserwować niezależnie, spowodowałoby to niebieskie przesunięcie, ponieważ byłoby skierowane do nas, a nie od nas. Ale ponieważ taki ruch występuje tylko w połączeniu z ruchem kwazara na zewnątrz, jego wpływ ma na celu zmniejszenie wynikającej z tego prędkości na zewnątrz i wartości przesunięcia ku czerwieni. Zatem wolno poruszające się produkty wtórnych eksplozji poruszają się na zewnątrz w taki sam sposób, jak sam kwazar, a składowe prędkości odwrotnej po prostu opóźniają ich dotarcie do punktu, w którym następuje przemiana w ruch w czasie.

W konsekwencji kwazar na jednym z ostatnich etapów swojego istnienia jest otoczony nie tylko atmosferą poruszającą się wraz z samym kwazarem, ale także jedną lub kilkoma chmurami cząstek oddalających się od kwazara w czasie (równoważnej przestrzeni). Każda chmura cząstek przyczynia się do pochłaniania przesunięcia ku czerwieni, które różni się od wartości emisji wartością prędkości do wewnątrz nadawanej cząstkom przez wewnętrzne eksplozje. Jak wskazano w dyskusji o naturze ruchu skalarnego, każdy poruszający się w ten sposób obiekt może również uzyskać ruch wektorowy. Prędkości wektorowe składników kwazarów są małe w porównaniu z ich prędkościami skalarnymi, ale mogą być wystarczająco duże, aby stworzyć pewne mierzalne odchylenia od wielkości skalarnych. W niektórych przypadkach prowadzi to do absorpcji przesunięcia ku czerwieni powyżej poziomu emisji. Ze względu na kierunek prędkości na zewnątrz wynikający z wtórnych eksplozji, wszelkie inne pochłanianie przesunięć ku czerwieni inne niż wartości emisji są poniżej przesunięć ku czerwieni emisji.

Prędkości nadane emitowanym cząstkom nie mają istotnego wpływu na z recesji, podobnie jak wzrost prędkości efektywnej powyżej poziomu 2,326; dlatego zmiana odbywa się w stosunku redshift i jest ograniczona do 0,125 kroków - minimalna zmiana tego stosunku. Dlatego ewentualna absorpcja przesunięć ku czerwieni następuje za pomocą regularnych wartości różniących się od siebie o 0,125z ½. Ze względu na to, że wartość z kwazarów osiąga maksimum na 0,326, a cała zmienność przesunięć ku czerwieni powyżej 2,326 powstaje w wyniku zmian współczynnika przesunięcia ku czerwieni, teoretyczne wartości możliwej absorpcji przesunięcia ku czerwieni są identyczne dla wszystkich kwazarów i pokrywają się z możliwymi wartościami przesunięć ku czerwieni emisji.

Ponieważ większość obserwowanych kwazarów o dużym przesunięciu ku czerwieni jest stosunkowo stara, ich składniki znajdują się w stanie ekstremalnej aktywności. Ten ruch wektora wprowadza pewną niepewność w pomiarach przesunięcia ku czerwieni emisji i uniemożliwia wykazanie dokładnej korelacji między teorią a obserwacją. W przypadku absorpcji przesunięć ku czerwieni sytuacja jest korzystniejsza, gdyż zmierzone wartości absorpcji dla każdego z bardziej aktywnych kwazarów tworzą szereg, a zależność między szeregami można wykazać nawet wtedy, gdy poszczególne wielkości mają znaczny stopień niepewności.

W wyniku eksplozji przesunięcie ku czerwieni jest iloczynem współczynnika przesunięcia ku czerwieni iz ½, a każdy kwazar ze stopą recesji z mniejszą niż 0,326 ma własny zestaw możliwych absorpcji przesunięcia ku czerwieni, a kolejne elementy każdego szeregu różnią się o 0,125 z 2. Jednym z największych dotychczas zbadanych systemów w tym zakresie jest kwazar 0237-233.

Zazwyczaj doprowadzenie znacznej liczby gwiazd kwazarów do granicy wieku, która wyzwala aktywność wybuchową, zajmuje dużo czasu. W związku z tym absorpcja przesunięć ku czerwieni inne niż wartości emisji nie pojawia się, dopóki kwazar nie osiągnie zakresu przesunięcia ku czerwieni powyżej 1,75. Jednak z natury procesu jasno wynika, że ​​istnieją wyjątki od tej ogólnej zasady. Zewnętrzne, nowo powiększone części galaktyki, z której pochodzą, składają się głównie z młodszych gwiazd, ale szczególne warunki podczas wzrostu galaktyki, takie jak stosunkowo niedawna koniunkcja z inną dużą populacją, mogą wprowadzić koncentrację starszych gwiazd do wyrzuconej części galaktyki. struktura... Starsze gwiazdy osiągają wtedy swoje granice wiekowe i inicjują łańcuch zdarzeń, które powodują wymieranie z przesunięciem ku czerwieni wcześniej niż zwykle na etapie życia kwazara. Jednak liczba starych gwiazd zawartych w każdym nowo wyemitowanym kwazarze nie wydaje się być wystarczająco duża, aby wygenerować wewnętrzną aktywność prowadzącą do intensywnego systemu absorpcji z przesunięciem ku czerwieni.

W wyższym zakresie przesunięcia ku czerwieni do sytuacji wkracza nowy czynnik; przyspiesza tendencję do większego wchłaniania przesunięć ku czerwieni. W celu wprowadzenia przyrostów prędkości do składników pyłowych i gazowych kwazara, które są niezbędne do uruchomienia systemu absorpcji, zwykle wymagana jest znaczna intensywność aktywności wybuchowej. Jednak nie ma takiego ograniczenia poza dwiema jednostkami prędkości wybuchu. Tutaj na składowe rozproszone wpływają warunki sektora kosmicznego, które mają tendencję do zmniejszania prędkości odwrotnej (odpowiednik wzrostu prędkości), tworząc dodatkową absorpcję przesunięć ku czerwieni podczas normalnej ewolucji kwazara, bez potrzeby dalszego wytwarzania energii w kwazarze. Dlatego powyżej tego poziomu „wszystkie kwazary wykazują silne linie absorpcyjne”. Streetmatter i Williams, z których przesłania pochodzi powyższe oświadczenie, mówią dalej:

„Wygląda na to, że istnieje próg dla obecności zaabsorbowanego materiału w emisji przesunięć ku czerwieni około 2,2”.

To empiryczne odkrycie jest zgodne z naszym teoretycznym odkryciem, że istnieje określona granica sektora przy przesunięciu ku czerwieni wynoszącym 2,326.

Oprócz absorpcji z przesunięciem ku czerwieni w widmach optycznych, do których odnosi się powyższa dyskusja, absorpcja z przesunięciem ku czerwieni występuje również na częstotliwościach radiowych. Pierwsze takie odkrycie w emisji z kwazara 3C 286 wywołało spore zainteresowanie ze względu na dość powszechne wrażenie, że do wyjaśnienia absorpcji częstotliwości radiowych potrzebne jest wyjaśnienie inne niż absorpcja częstotliwości optycznych. Pierwsi badacze doszli do wniosku, że przesunięcie częstotliwości radiowych następuje w wyniku absorpcji obojętnego wodoru w niektórych galaktykach znajdujących się między nami a kwazarem. Ponieważ w tym przypadku absorpcja przesunięcia ku czerwieni wynosi około 80%, obserwacje uznali za dowód na korzyść kosmologicznej hipotezy przesunięcia ku czerwieni. Oparte na teorii ruchu wszechświata obserwacje radiowe nie wnoszą niczego nowego. Proces absorpcji działający w kwazarach ma zastosowanie do promieniowania o wszystkich częstotliwościach. A obecność absorpcji z przesunięciem ku czerwieni na częstotliwości radiowej ma takie samo znaczenie, jak obecność absorpcji z przesunięciem ku czerwieni na częstotliwości optycznej. Zmierzone redshifty częstotliwości radiowej dla 3C 286 dla emisji i absorpcji są rzędu odpowiednio 0,85 i 0,69. Przy współczynniku przesunięcia ku czerwieni 2,75 teoretyczna absorbancja przesunięcia ku czerwieni odpowiadająca wartości emisji 0,85 wynosi 0,68.

Co twoim zdaniem oznacza termin Ekspansja Wszechświata, jaka jest istota tego zjawiska.

Jak się domyślasz, podstawą jest koncepcja przesunięcia ku czerwieni. Swój kształt przybrał w 1870 roku, kiedy został zauważony przez angielskiego matematyka i filozofa Williama Clifforda. Doszedł do wniosku, że przestrzeń w różnych punktach nie jest taka sama, to znaczy jest zakrzywiona i może się zmieniać w czasie. Odległość między galaktykami wzrasta, ale współrzędne pozostają takie same. Również jego założenia sprowadzały się do tego, że zjawisko to jest w jakiś sposób związane z przesunięciem materii. Wnioski Clifforda nie pozostały niezauważone i po pewnym czasie stały się podstawą pracy Alberta Einsteina pt. „”.

Pierwsze pomysły na dźwięk

Po raz pierwszy dokładne informacje o ekspansji Wszechświata zostały przedstawione za pomocą astrospektrografii. Kiedy w Anglii, w 1886 roku, astronom amator William Huggins zauważył, że długości fal światła gwiazd są przesunięte w porównaniu z ziemskimi. Taki pomiar stał się możliwy dzięki optycznej interpretacji efektu Dopplera, którego istotą jest to, że prędkość fal dźwiękowych jest stała w jednorodnym ośrodku i zależy tylko od właściwości samego ośrodka, w którym to przypadku można obliczyć wielkość obrotu gwiazdy. Wszystkie te działania pozwalają nam potajemnie określić ruch obiektu kosmicznego.

Praktyka pomiaru prędkości

Dosłownie 26 lat później, we Flagstaff (USA, Arizona), członek Narodowej Akademii Nauk Vesto Slipher, badając widmo mgławic spiralnych przez teleskop ze spektrografem, jako pierwszy zidentyfikował różnice prędkości gromad, tj. , Galaktyki, zgodnie z integralnymi widmami. Biorąc pod uwagę, że prędkość badań była niska, nadal zdołał obliczyć, że mgławica co sekundę zbliża się do naszej planety o 300 km. Już w 1917 r. wykazał przesunięcie ku czerwieni ponad 25 mgławic, w kierunku których widoczna była znaczna asymetria. Tylko cztery z nich poszły w kierunku Ziemi, podczas gdy reszta oddaliła się z dość imponującą prędkością.

Formowanie prawa

Dziesięć lat później słynny astronom Edwin Hubble udowodnił, że odległe galaktyki mają większe przesunięcie ku czerwieni niż bliższe i że rośnie ono proporcjonalnie do odległości do nich. Uzyskał również stałą zwaną stałą Hubble'a, która służy do określania prędkości radialnych dowolnych galaktyk. Prawo Hubble'a, jak nikt inny, łączy przesunięcie ku czerwieni kwantów elektromagnetycznych. Biorąc pod uwagę to zjawisko, przedstawiane jest ono nie tylko w formie klasycznej, ale także kwantowej.

Popularne sposoby na znalezienie

Dziś jednym z podstawowych sposobów wyznaczania odległości międzygalaktycznych jest metoda „świecy standardowej”, której istotą jest tłumienie przepływu odwrotnie proporcjonalne do kwadratu jego odległości. Edwin zwykle używał cefeid (gwiazd zmiennych), których jasność jest tym większa, im większa jest ich okresowość zmiany luminescencji. Obecnie są używane, choć widoczne są tylko z odległości mniejszej niż 100 milionów sv. lat. Bardzo udane są również supernowe typu la, charakteryzujące się takim samym blaskiem około 10 miliardów takich gwiazd jak nasze Słońce.

Ostatnie przełomy

Na zdjęciu gwiazda RS Korma, która jest cefeidą

Niedawno odnotowano znaczny postęp w pomiarach odległości międzygwiazdowych, co wiąże się z użyciem teleskopu kosmicznego nazwanego na cześć E. Hubble'a (HST). Z pomocą której realizowany jest projekt poszukiwania cefeid z odległych od nas galaktyk. Jednym z celów projektu jest dokładniejsze zdefiniowanie stałej Hubble'a, której liderka całego projektu Wendy Friedman i jej współpracownicy przyznają jej ocenę 0,7, w przeciwieństwie do 0,55 przyjętej przez samego Edwina. Ponadto teleskop Hubble'a szuka supernowych w kosmicznych odległościach i określa wiek Wszechświata.

PRZESUNIĘCIE KU CZERWIENI

PRZESUNIĘCIE KU CZERWIENI

Wzrost długości fal (l) linii w e-magn. widmo źródła (przesunięcie linii w kierunku czerwonej części widma) w porównaniu z liniami widm odniesienia. Ilościowo K. strona. charakteryzuje się wartością z = (lprin-ltest) / ltest, gdzie ltest i lprin są odpowiednio promieniowaniem emitowanym przez źródło i odbieranym przez obserwatora (odbiornik promieniowania). Dwa mechanizmy prowadzą do pojawienia się To.Page.

To.Page, ze względu na efekt Dopplera, powstaje w przypadku, gdy źródło światła względem obserwatora prowadzi do zwiększenia odległości między nimi (patrz EFEKT DOPLERA). Relatywistyczny. przypadku, gdy ruch źródła v względem odbiornika jest porównywalny z prędkością światła (s), K. s. może również wystąpić, jeśli odległość między źródłem a odbiornikiem nie wzrasta (tzw. poprzeczny efekt Dopplera). To.S., Powstające w tym przypadku, można interpretować jako wynik relatywistyczny. spowolnienie czasu u źródła w stosunku do obserwatora (patrz TEORIA WZGLĘDNOŚCI). Kosmolog. Statek kosmiczny obserwowany w odległych galaktykach i kwazarach jest interpretowany na podstawie ogólnej teorii względności (GR) jako efekt ekspansji metagalaktyki (wzajemna odległość galaktyk od siebie; (patrz KOSMOLOGIA)). Ekspansja metagalaktyki prowadzi do zwiększenia długości fal promieniowania reliktowego i zmniejszenia energii jej kwantów (tj. do ochłodzenia promieniowania reliktowego).

Grawitaty. K. s. występuje, gdy odbiornik światła znajduje się w obszarze o mniejszej grawitacji. potencjał (fi2) niż źródło (fi1). W tym przypadku statek kosmiczny jest konsekwencją spowolnienia tempa czasu w pobliżu masy grawitacyjnej i spadku częstotliwości emitowanych kwantów światła (efekt ogólnej teorii względności): n = (1+ (fi2-fi1) / c2 ), Przykład grawitacji. K. s. może służyć jako przesunięcie linii w widmach gęstych gwiazd - białych karłów. Wykorzystując efekt Mössbauera, w 1959 r. można było zmierzyć K. s. w grawitacjach. Ziemia.

Fizyczny słownik encyklopedyczny. - M.: radziecka encyklopedia. . 1983 .

PRZESUNIĘCIE KU CZERWIENI

Wzrost długości jest monochromatyczny. składowa widma źródła promieniowania w układzie odniesienia obserwatora w porównaniu z długością fali tej składowej jako takiej. ramy Odniesienia. Termin „K.s.” powstały w badaniu linii spektralnych optycznych. zakres przesunięty w kierunku długofalowego (czerwonego) końca widma. Powód dla S. może pojawić się ruch źródła względem obserwatora - efekt Dopplera lub (i) różnica w natężeniu pola grawitacja w punktach emisji i rejestracji promieniowania - statek kosmiczny grawitacyjny. W obu przypadkach parametr przemieszczenia nie zależy od długości fali, tak że gęstość rozkładu energii promieniowania F 0 () jest związane z podobną gęstością wewnętrznie. ramy Odniesienia f e(). stosunek

Dopplerowskie przesunięcie długości fali w widmie źródła poruszającego się z prędkość promieniowa i pełna prędkość, jest

Dla ruchu czysto promieniowego przesunięcie ku czerwieni ( z D >> 0) odpowiada wzrostowi odległości do źródła (> 0), jednak przy niezerowej składowej stycznej prędkości wartość Z D> O można również zaobserwować w<0.

Grawitaty. K. s. przewidział A. Einstein (A. Einstein, 1911) w rozwoju ogólnej teorii względności (GR). W przybliżeniu liniowa w odniesieniu do potencjału newtonowskiego (zob. prawo grawitacji) , gdzie odpowiednio wartości grawitacji. potencjał w punktach emisji i rejestracji promieniowania ( z G> 0 w przypadku, gdy moduł jest większy w punkcie emisji). Do masywnych, zwartych obiektów o silnym polu grawitacyjnym (np. gwiazdy neutronowe oraz czarne dziury) należy używać dokładnych f-lami. W szczególności grawitacje. K. s. w spektrum sferycznym. masy ciała m i promień (r g - promień grawitacji, G - stała grawitacji) jest zdefiniowane przez wyrażenie

Początkowo do eksperymentu. aby przetestować efekt Einsteina, zbadano widma Słońca i innych astry. przedmioty. Dla słońca z G 2*10 -6, co jest zbyt małe do wiarygodnego pomiaru efektu, ale w widmach białe karły (r 10 3 -10 4 km, rg 1-3 km, z G 10 -4 - 10 -5) stwierdzono efekt. W 1960 r. R. Pound i G. Rebka, używając efekt mössbauera, zmierzył grawitację. K. s. z propagacją promieniowania gamma w warunkach ziemskich ( z G 10 -15).

Pojęcie kosmologiczne. K. s. powstały w wyniku prac (1910-29) V. Sliphera, K. Wirtza, K. Lundmarka i E. Hubble'a. Ten ostatni w 1929 ustanowił tzw. Prawo Hubble'a - w przybliżeniu liniowa zależność z ,. z odległości D za daleko galaktyki i ich skupiska: zc(H0/c)D, gdzie h 0 - tzw. Parametr Hubble'a [nowoczesny. stopień H 0 75 km / (s * Mpc) z niepewnością do współczynnika 1,5].

Kosmolog. K. s. wiąże się z ogólną ekspansją Wszechświata i jest wynikiem wspólnego działania efektów Dopplera i Einsteina (dla stosunkowo bliskich galaktyk, z D<10 3 Мпк, осп. роль играет эффект Доплера). В спектрах галактик зарегистрировано макс. значение zc 3, w widmach kwazarów zc 4,5 (1988). W 1965 A. Penzias i R. Wilson odkryli tło mikrofalowe z temperatura 2,7 K, interpretowana jako relikt wczesnego etapu ekspansji Wszechświata. Dla promieniowania tła z ok. 1500.

Efekt na stronę. w widmach odległych galaktyk (efekt "uciekającej" galaktyki został wyjaśniony w ramach niestacjonarnej model kosmologiczny, na podstawie ogólnej teorii względności (A.A.Fridman, 1922). Dla niestacjonarnego izotropowego i jednorodnego Wszechświata (zob. Kosmologia) wartość zc połączony z współczynnik skali R (t) w emisji e i rejestracja t 0 stosunek światła

Odpowiedź na ekspansję wszechświata znajduje się tutaj z c> 0. Prawo Hubble'a jest uważane za liniowe w stosunku do drugiej relacji z ... Specyficzny rodzaj funkcji R (t) jest określane przez ur-ny gravitats. Pola Oto. V. Yu Terebizh.

Encyklopedia fizyczna. W 5 tomach. - M.: radziecka encyklopedia. Redaktor naczelny A.M. Prochorow. 1988 .

Zobacz, co „RED SHIFT” znajduje się w innych słownikach:

Przesunięcie ku czerwieni linii widmowych pierwiastków chemicznych na stronę czerwoną (długofalową). Zjawisko to może być wyrazem efektu Dopplera, grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni lub kombinacji obu. Przesunięcie widma ... Wikipedia

Współczesna encyklopedia

Wzrost długości fal w widmie źródła promieniowania (przesunięcie linii w kierunku czerwonej części widma) w porównaniu z liniami widm odniesienia. redshift występuje, gdy odległość między źródłem promieniowania a jego odbiornikiem ... ... Wielki słownik encyklopedyczny

Przesunięcie ku czerwieni- RED SHIFT, wzrost długości fal linii w widmie źródła promieniowania (przesunięcie linii w kierunku czerwonej części widma) w porównaniu z liniami widm referencyjnych. Przesunięcie ku czerwieni występuje, gdy odległość między źródłem promieniowania a ... ... Ilustrowany słownik encyklopedyczny

- (symbol z), wzrost długości fali światła widzialnego lub inny zakres PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO, spowodowany albo usunięciem źródła (efekt Dopplera), albo ekspansją Wszechświata (patrz ROZSZERZONY WSZECHŚWIAT). Zdefiniowana jako zmiana ... ... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

Wzrost długości fal w widmie źródła promieniowania (przesunięcie linii w kierunku czerwonej części widma) w porównaniu z liniami widm odniesienia. Przesunięcie ku czerwieni występuje, gdy odległość między źródłem promieniowania a jego odbiornikiem ... ... słownik encyklopedyczny

Światło emitowane przez gwiazdę, patrząc globalnie, jest falą elektromagnetyczną. Patrząc lokalnie, promieniowanie to składa się z kwantów światła - fotonów, które są nośnikami energii w przestrzeni. Teraz wiemy, że emitowany kwant światła wzbudza najbliższą elementarną cząstkę przestrzeni, która przenosi wzbudzenie na sąsiednią cząstkę. Zgodnie z zasadą zachowania energii, w tym przypadku prędkość światła powinna być ograniczona. Pokazuje to różnicę w rozchodzeniu się światła i informacji, co (informacje) zostało uwzględnione w rozdziale 3.4. Taka idea światła, przestrzeni i charakteru interakcji doprowadziła do zmiany idei wszechświata. W związku z tym należy zrewidować pojęcie przesunięcia ku czerwieni jako wzrostu długości fal w widmie źródłowym (przesunięcie linii w kierunku czerwonej części widma) w porównaniu z liniami widm odniesienia i ustalić charakter tego efektu (patrz Wstęp , s. 7 i).

Przesunięcie ku czerwieni wynika z dwóch powodów. Po pierwsze, wiadomo, że przesunięcie ku czerwieni spowodowane efektem Dopplera występuje, gdy ruch źródła światła względem obserwatora prowadzi do zwiększenia odległości między nimi.

Po drugie, z punktu widzenia fizyki fraktalnej przesunięcie ku czerwieni występuje, gdy emiter znajduje się w obszarze dużego pola elektrycznego gwiazdy. Wtedy, w nowej interpretacji tego efektu, kwanty światła - fotony - będą generować przy urodzeniu kilka

inna częstotliwość oscylacji w porównaniu ze standardem ziemskim, w którym pole elektryczne jest nieznaczne. Ten wpływ pola elektrycznego gwiazdy na promieniowanie prowadzi zarówno do zmniejszenia energii powstającego kwantu, jak i do spadku częstotliwości charakteryzującej kwant; odpowiednio długość fali promieniowania = C / (C jest prędkością światła, w przybliżeniu równą 3 10 8 m / s). Ponieważ pole elektryczne gwiazdy również określa grawitację gwiazdy, efekt zwiększenia długości fali promieniowania będziemy nazywać „grawitacyjnym przesunięciem ku czerwieni”.

Przykładem grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni jest obserwowane przesunięcie linii w widmach Słońca i białych karłów. Jest to efekt grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni, który jest obecnie niezawodnie ustalony dla białych karłów i Słońca. Grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni, odpowiadające prędkości, dla białych karłów wynosi 30 km / s, a dla Słońca - około 250 m / s. Różnica w przesunięciach ku czerwieni Słońca i białych karłów o dwa rzędy wielkości wynika z różnych pól elektrycznych tych obiektów fizycznych. Rozważmy tę kwestię bardziej szczegółowo.

Jak wspomniano powyżej, foton emitowany w polu elektrycznym gwiazdy będzie miał zmienioną częstotliwość drgań. Aby wyprowadzić wzór na przesunięcie ku czerwieni, używamy zależności (3.7) dla masy fotonu: m ν = h / C 2 = E / C 2, gdzie E jest energią fotonu proporcjonalną do jego częstotliwości ν. Stąd widzimy, że względne zmiany masy i częstotliwości fotonu są równe, więc przedstawiamy je w tej postaci: m ν / m ν = / = E / C 2.

Zmiana energii AE powstającego fotonu jest spowodowana potencjałem elektrycznym gwiazdy. Potencjał elektryczny Ziemi, ze względu na jej małość, nie jest w tym przypadku uwzględniany. Wtedy względne przesunięcie ku czerwieni fotonu emitowanego przez gwiazdę o potencjale elektrycznym φ i promieniu R w układzie SI jest równe.

Po raz pierwszy zjawisko przesunięcia linii widmowych w widmach gwiazd podczas analizy spektralnej zauważył Francuz I. Fizeau w 1848 r. i zaproponował wyjaśnienie tego zjawiska za pomocą. Istota zjawiska jest prosta: im większe przesunięcie ku czerwieni w spektrogramie obiektu, tym szybciej obiekt oddala się od nas. Ogólnie rzecz biorąc, przy oddalaniu się od obiektu światło „zamienia się na czerwone”, a przy zbliżaniu „przesuwa się” na stronę fioletową. Całości mają również przesunięcie ku czerwieni. Rotacja galaktyk została odkryta dzięki przesunięciu ku czerwieni. Z jednej krawędzi światło z galaktyki przesuwa się na stronę czerwoną, z drugiej - na fioletową. W związku z tym obraca się! Odległe galaktyki mają większe przemieszczenie niż bliskie, a ich wielkość wzrasta proporcjonalnie do odległości. Dlatego im dalej galaktyka jest, tym szybciej się od nas oddala.
Przesunięcie ku czerwieni, zgodnie z teorią względności, uwzględnia się w koncepcji rozszerzania się przestrzeni. Przesunięcie to jest również spowodowane rozszerzaniem się przestrzeni i prawidłowym ruchem galaktyk. Wszystko wyjaśnia się po prostu: podczas podróży światła w przestrzeni od źródła do nas następuje również ekspansja przestrzeni. W konsekwencji długość fali ze źródła również rozszerza się w miarę przemieszczania się. Gdy przestrzeń rozszerzy się dwukrotnie, długość fali również się podwoi.

Rozszerzanie przestrzeni

Przesunięcie ku czerwieni jest wskaźnikiem ekspansji Wszechświata. W procesie rozszerzania przestrzeni galaktyki zwiększają odległość między sobą, ale ich współrzędne pozostają takie same.Proces ten można zrozumieć, jeśli wyobrazimy sobie, że przestrzeń jest gumową kulą, do której galaktyki są „przyklejone”. Dzięki kulistemu kształtowi, odległość między obiektami będzie rosła we wszystkich punktach, gdy balon jest napompowany. Tylko tutaj nie będzie centrum, od którego jest odległość. Ale wtedy wymiary liniowe wewnątrz Układu Słonecznego również powinny się zmienić. Z tego wynika, że ​​wartość standardowej długości - metra - również powinna się zmienić. Okazuje się wtedy, że liczba metrów do odległych obiektów zawsze pozostaje taka sama i nie ma możliwości zmierzenia ekspansji przestrzeni.

Przesunięcie ku czerwieni i kwazary

H. Arp, jeden z odkrywców, sugeruje, że obiekty te mają swoje własne, wewnętrzne przesunięcie ku czerwieni. Nie zależy to od usunięcia obiektu. Kwazary to dość małe obiekty na kosmiczną skalę. Ale jeśli przesunięcia ku czerwieni są poprawne w świetle prawa Hubble'a, to odległości do nich, ich masy i szybkość ich usuwania będą miały ogromne wartości.

Prędkości kwazarów, które są od nas oddalone o miliardy lat świetlnych, mogą sięgać dziesiątek tysięcy km/s.

Przesunięcie ku czerwieni obiektu 3C48 pokazuje, że jego prędkość jest o połowę mniejsza od prędkości światła, a odległość do niego wynosi 3,78 miliarda lat świetlnych. A kwazar 3С196 ogólnie pobił wszelkie rekordy: jego usunięcie wynosi 12 miliardów lat świetlnych, a prędkość prawie 200 tysięcy km / s!

„Starzenie się” światła

Niektórzy astronomowie kwestionują teorię przesunięcia ku czerwieni, a raczej wniosek, że jego natura powoduje, że galaktyki z konieczności się rozpraszają, a nawet z fantastycznymi prędkościami. Wysunięto pomysł, że światło, ze względu na niezwykle długą podróż przez rozrzedzony gaz przestrzeni międzygalaktycznej, zmienia kolor na czerwony. Wynika to z utraty widma o krótkich falach, a mgławice stają się bardziej czerwone, chociaż linie widmowe nie są przesunięte. Ale przesunięcie ku czerwieni implikuje dokładnie ten proces. Być może światło, podróżujące nieskończenie długo we Wszechświecie, traci część swojej energii. Z tego powodu dochodzi do wydłużenia fal, które generuje przesunięcie ku czerwieni, ale nie jest związane z recesją galaktyk. Jednak ta teoria nie została jeszcze potwierdzona, nikt jeszcze nie był w stanie udowodnić, że światło może w jakikolwiek sposób tracić energię. A dokąd idzie ta energia - wielkie pytanie. Przykład kwazarów pokazuje, że im dalej są od nas, tym większe jest ich przesunięcie ku czerwieni., i jak wspomniano, odpowiednio, ich wskaźnik usuwania jest większy.