Явление, о котором пойдет речь, состоит в том, что далекие галактики и их скопления обладают спектром, не совпадающим со спектрами элементов, известных на Земле, или зарегистрированных у космических объектов, расположенных не очень далеко от нас.
Спектры далеких объектов отличаются тем, что линии в них сдвинуты в красную сторону. Это явление называют красным смещением. Было показано, что величина красного смещения, то есть относительное изменение длины волны, пропорционально расстоянию от светящихся объектов до наблюдателя на земле. Очень важно, что относительное изменение длины волны (отношение смещения к самой длине волны) оказалось одинаковым в разных частях спектра (например, в его оптической части и в спектре радиоизлучения) в полном согласии с предсказаниями теории.
Раньше, чтобы попасть на популярное представление, нужно было простоять несколько часов в очередях в кассу. Сейчас же, с появлением интернет коммуникации ситуация в корне поменялась. В электронных кассах biletexpress можно приобрести билеты в любой театр, и на любой спектакль в столице. Большим плюсом является доставка непосредственно до заказчика приобретенных билетов. Таким образом, приобретать можно не выходя из дому, экономя тем самым время — самый важный наш ресурс.
Со времени окончания второй мировой войны оценки расстояний изменялись в сторону возрастания и достигли вдвое больших величин по сравнению с первоначальными. Поэтому астрономическая шкала достаточно неопределенная и, может быть, будут найдены еще ошибки, но так или иначе астрономы научились измерять большие расстояния. Из данных наблюдений был установлен закон Хаббла, который устанавливает пропорциональность между изменением длины волны в красную сторону и расстоянием до светящегося объекта.
Теоретическая сторона этого вопроса ведет начало от работ русского математика Фридмана. Сейчас всем ясно, что вопрос о геометрии нашего мира, т. е. вопрос о том, является ли она евклидовой или неевклидовой или попросту вопрос о том, чему равна сумма углов треугольника, не есть вопрос только теории и он не может быть решен умозрительно. Это вопрос эксперимента.
Нужно исследовать геометрию экспериментальным путем, как и любое другое свойство нашего мира. Но если принять за возможное, что геометрия Евклида не есть геометрия Вселенной и что сумма углов очень большого треугольника не будет равна 180°, то ниоткуда не следует, что сумма углов треугольника, равная чему-то другому, должна быть постоянной во времени, а не могла, скажем в давние времена, быть меньше, чем сейчас.
Ведь может быть, что сама геометрия, если она уже неевклидова, эволюционирует со временем. Это и было открыто Фридманом теоретически на основе уравнений общей теории относительности. После долгих споров с такой нестационарной геометрией, или, как теперь говорят, «расширяющейся Вселенной», согласилось большинство люден.
Только через семь лет после работы Фридмана был открыт экспериментально закон Хаббла; о нем можно рассказать так: когда мы смотрим в небо и видим очень далекие объекты, то мы видим их не такими, какими они есть сейчас, а такими, какими они были много лет назад. Мы их видим моложе на величину, равную расстоянию до этого объекта, деленному на скорость света. А значит мы видим не ту геометрию, которая есть сейчас на нашей Земле, а ту, которая была много лет назад. Из теории следует, что все кванты должны «стареть» и их частота или, что то же, энергия должна уменьшаться. Это значит, что кванты от далеких миров, долго блуждавшие в пространстве, должны быть более «красные», чем те, которые излучились недавно.
Поскольку во Вселенной все расстояния увеличиваются, то соответственно будет расти и длина волны. Это значит, что энергия будет уменьшаться, а длина волны увеличиваться. Куда же девается энергия? Она идет на изменение энергии гравитационного поля.
Однако теория показывает, что закон Хаббла не есть точный закон, а он верен до тех пор, пока мы можем ограничиваться линейным приближением, пока расстояния не очень велики (скажем, не больше 1 млрд. световых лет). Как и всякий линейный закон, он подобен закону Ома, верному лишь для малых величин. Очень важно знать, что происходит на очень больших расстояниях, в какую сторону отклоняется закон Хаббла, ускоряется ли светящийся объект — скопление галактик или замедляется с увеличением расстояния. Это еще никому не известно.
Похожие записи
Комментариев нет
Оставить комментарий или два