Эврика!
научно-популярный сайт
  Главная Идеи Поиски Решения Карта сайта Контакты  
Поиски
Поиск по сайту
искать:
расширенный поиск

Красное смещение

Летом 1922 года в берлинском научном журнале появилась небольшая статья советского математика А. Фридмана «О кривизне пространства», из которой следовало, что вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься.

Независимо от теоретических исследований Фридмана американский астроном Слайфер обнаружил в спектрах галактик «красное смещение» спектральных линий. Подобное явление, известное в физике под названием эффекта Доплера, наблюдается в тех случаях, когда расстояние между источником света и приемником увеличивается. А еще через несколько лет, уже после работ Фридмана, другой американский астроном — Хаббл выяснил, что чем дальше расположена от нас галактика, тем больше сдвиг линий в ее спектре.

С точки зрения принципа Доплера, это означает, что все галактики удаляются, и чем дальше расположена та или иная галактика, тем быстрее она движется.

На основании такой картины движения галактик физики и астрофизики разработали теорию «расширяющейся вселенной», согласно которой несколько миллиардов лет назад вся материя была сосредоточена в сравнительно небольшом объеме, в состоянии сверхчудовищной плотности. Затем началось расширение — своеобразный космический взрыв, в результате которого в конечном итоге образовались все космические объекты — звезды, галактики, планетные системы. Это расширение продолжается и по сей день. Мы живем в расширяющейся вселенной...

Весьма важный аргумент в пользу теории расширения был получен и в результате изучения квазаров — удивительных объектов, выделяющих огромные количества энергии. В сравнительно близких к нам областях вселенной плотность распределения этих объектов довольно мала. На расстояниях же порядка 7—9 миллиардов световых лет она значительно возрастает.

Таким образом, квазары дают нам независимое подтверждение того, что вселенная отнюдь не стационарна, а эволюционирует от более плотного к менее плотному состоянию, то есть расширяется.

Открытие «красного смещения» и расширения вселенной помогло наконец найти ответ на волнующий вопрос, известный под названием «фотометрического парадокса», много лет не дававший покоя астрономам.

Если во вселенной равномерно рассеяны звезды, которые в среднем излучают приблизительно одинаковое количество света, то независимо от того, сгруппированы они в галактики или нет, звезды покрыли бы практически всю небесную сферу. Иными словами, каждый участок звездного неба должен был бы светиться, как участок диска Солнца. С неба на нас обрушивался бы ослепительный и жаркий поток света с температурой около 6 тысяч градусов.

Все дело в том, что в результате «красного смещения» частота, а значит и энергия каждого фотона, то есть каждой порции света, уменьшаются. Ведь «красное смещение» — это сдвиг электромагнитного излучения в сторону более длинных волн. А чем больше длина волн, тем меньшую энергию несет с собой излучение. И чем дальше галактика, тем больше «красное смещение», а значит, тем сильнее ослабляется энергия каждого приходящего к нам фотона.

Помимо этого, непрерывное увеличение расстояния между Землей и удаляющейся галактикой приводит к тому, что каждый следующий фотон вынужден преодолевать несколько больший путь, чем предыдущий. Благодаря этому фотоны попадают в приемник реже, чем они испускаются источником. Следовательно, уменьшается и число приходящих в единицу времени фотонов, что также приводит к понижению количества поступающей энергии. Таким образом, происходит не только перемещение излучения в область, более низких частот, но и ослабление его энергии.

Именно поэтому ночное небо остается черным.

Если бы метагалактика не расширялась, то плотность излучения и температура в нашей области пространства были бы настолько велики, что полностью исключали бы возможность жизни.

СССР, 1974 г.

Реклама:
 
 
© 1975 ЦК ВЛКСМ Изд. «Молодая гвардия»
© 2009 «Эврика!»