Что такое «Красное смещение» и почему оно так важно для астрофизиков и космологов
Что такое «Красное смещение» и почему оно так важно для астрофизиков и космологов
Нередко различные области науки или даже разные науки оказываются между собой причудливо переплетены, и открытие сделанное в одной из них совершенно неожиданно помогает объяснить непонятный эффект в другой. Австрийский физик Кристиан Доплер был несомненно человеком наблюдательным, но и до него множество людей смотрели на волны на поверхности воды. Однако только этот ученый обратил внимание на то как меняется частота волн в зависимости от приближения или удаления их источника относительно наблюдателя...

Кристиан Доплер - австрийский математ...
Кристиан Доплер - австрийский математик и физик


Особенно ярко можно заметить эффект Доплера, если стоять возле железнодорожного полотна в момент проезда мимо поезда. Как только состав проносится мимо наблюдателя, звук им издаваемый становится ниже. То же самое можно сказать и относительно движущегося автомобиля.

Эффект Доплера заставляет гудок поезд...
Эффект Доплера заставляет гудок поезда звучать выше по высоте, когда он приближается, чем когда он удаляется

Обнаруженный Доплером эффект оказался справедлив и для электромагнитных волн, частным случаем которых является видимый свет. Как известно из курса школьной физики, с помощью призмы (или взвеси жидкости) белый луч можно разложить на составляющие цвета — получится радужная полоска от фиолетового до красного (или всем нравящаяся радуга).

Различные звезды, в том числе и наше Солнце, испускают свет непрерывного спектра от фиолетового до красного. Но в их атмосферах присутствуют разные элементы, которые поглощают некоторые волны строго определенной длины (частоты), что при разложении света в спектр видится черной полоской. Поскольку различных элементов в атмосферах звезд обычно не так и мало, то и полосок (линий поглощения) на спектре оказывается соответствующее количество, причем каждая полоска в строго регламентированном месте.

Но картина меняется, если источник света движется относительно наблюдателя. Еще в 1848 году известный французский физик Арман Физо указал, что эффект Доплера имеет место и для видимого света, а также сделал расчет для Венеры. Француз указал, что при удалении источника света от наблюдателя, спектральные полоски (сохраняя свой порядок) дружно смещаются к красной части спектра, а если источник света движется навстречу наблюдателю, то происходит такое же смещение к фиолетовому краю.

При удалении источника света от наблю...
При удалении источника света от наблюдателя, спектральные полоски (сохраняя свой порядок) дружно смещаются к красной части спектра

Однако только в 1868 году указанное красное смещение было обнаружено в спектральных полосках звезд, ранее это не удавалось из-за несовершенства астрономического оборудования. В 1912 году американцы на горе Вильсон установили большой телескоп, с помощью которого началось масштабное изучение смещения спектральных полосок в спектре не только звезд, но и галактик.

Буквально за 2 года удалось установить, что у большинства галактик спектральная полоска смещена в красную сторону, то есть почти все галактики от нас удаляются. Правда та же Туманность Андромеды к нашей галактике приближается, но это, скорее, исключение.

В 1929 году Эдвин Хаббл сообщил миру об открытии связи между расстоянием до галактики и величиной красного смещения. По современным измерениям, лучевая скорость галактик увеличивается примерно на 75,5 км/сек на каждый мегапарсек.


Таким образом, галактики ускоренно разбегаются, а Вселенная постоянно расширяется. На данный момент красное смещение считается одним из главных доказательств теории Большого взрыва.Источник: "Научпоп. Наука для всех"
Опубликовано 11 сентября 2021 Комментариев 0 | Прочтений 451

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия



Электронный журнал:

THE X-FILES...
Все тайны эпохи человечества