Aký je červený posun spektrálnych čiar. Červený posun, iný pohľad

zmeniť od 12. 11. 2013 - ()

Teória veľkého tresku a expanzie vesmíru je skutočnosťou pre moderné vedecké myslenie, ale ak sa pozrieme pravde do očí, skutočná teória nikdy nerobila. Táto hypotéza vznikla, keď v roku 1913 začal americký astronóm Vesto Melvin Slipher študovať spektrá svetla pochádzajúceho z tucta známych hmlovín a dospel k záveru, že sa vzďaľujú od Zeme rýchlosťou dosahujúcou milióny míľ za hodinu. Astronóm de Sitter zdieľal v tom čase podobné myšlienky. Za mojich čias vedecká správa de Sitter vzbudil záujem medzi astronómami na celom svete.

Medzi týmito vedcami bol aj Edwin Powell Hubble. Zúčastnil sa aj konferencie Americkej astronomickej spoločnosti v roku 1914, keď Slifer informoval o svojich objavoch súvisiacich s pohybom galaxií. Inšpirovaný touto myšlienkou sa Hubble pustil do práce na slávnom observatóriu Mt. Wilson v roku 1928 v snahe spojiť de Sitterovu teóriu rozpínajúceho sa vesmíru so Sdifferovými pozorovaniami vzďaľujúcich sa galaxií.

Hubble uvažoval približne takto. V rozpínajúcom sa vesmíre by sme mali očakávať, že sa galaxie budú od seba vzďaľovať, pričom vzdialenejšie galaxie sa budú od seba vzďaľovať rýchlejšie. To znamená, že z akéhokoľvek bodu, vrátane Zeme, by mal pozorovateľ vidieť, ako sa od neho vzďaľujú všetky ostatné galaxie a v priemere sa vzdialenejšie galaxie vzďaľujú rýchlejšie.

Hubble veril, že ak je to pravda a skutočne sa to stane, potom by mal existovať proporcionálny vzťah medzi vzdialenosťou od galaxie a stupňom červeného posunu v spektre svetla prichádzajúceho z galaxií k nám na Zemi. Pozoroval, že v spektrách väčšiny galaxií sa tento červený posun skutočne vyskytuje a galaxie nachádzajúce sa vo väčších vzdialenostiach od nás majú väčší červený posun.

Svojho času si Slifer všimol, že v spektrách galaxií, ktoré študoval, boli spektrálne čiary svetla určitých planét posunuté smerom k červenému koncu spektra. Tento zvláštny jav sa nazýval „červený posun“. Slifer smelo pripisoval červený posun Dopplerovmu efektu, ktorý bol v tom čase dobre známy. Na základe nárastu červeného posunu môžeme usúdiť, že galaxie sa od nás vzďaľujú. Toto bol prvý veľký krok k myšlienke, že celý vesmír sa rozširuje. Ak by sa čiary v spektre posunuli smerom k modrému koncu spektra, znamenalo by to, že galaxie sa pohybujú smerom k pozorovateľovi, to znamená, že vesmír sa zmenšuje.

Vynára sa otázka, ako mohol Hubble zistiť, ako ďaleko je od nás každá z galaxií, ktoré študoval, nemeral vzdialenosť k nim páskou? ale Práve na údajoch o vzdialenosti galaxií založil svoje pozorovania a závery. Bolo to naozaj veľmi ťažká otázka pre Hubblea a pre moderných astronómov je to stále ťažké. Koniec koncov, neexistuje žiadny merací prístroj, ktorý by dosiahol hviezdy.

Preto sa pri svojich meraniach držal nasledovnej logiky: po prvé, pomocou rôznych metód môžete odhadnúť vzdialenosti k najbližším hviezdam; Potom možno krok za krokom zostrojiť „rebrík kozmickej vzdialenosti“, ktorý nám umožní odhadnúť vzdialenosti niektorých galaxií.

Hubble pomocou svojej metódy aproximácie vzdialeností odvodil proporcionálny vzťah medzi veľkosťou červeného posunu a vzdialenosťou od galaxie. Tento vzťah je dnes známy ako Hubbleov zákon.

Veril, že najvzdialenejšie galaxie majú najvyššie hodnotyčervený posun a preto sa od nás vzďaľujú rýchlejšie ako iné galaxie. On prijal to ako dostatočný dôkaz, že vesmír sa rozpína.

Postupom času sa táto myšlienka ustálila natoľko, že ju astronómovia začali uplatňovať opačne: ak je vzdialenosť úmerná červenému posunu, potom vzdialenosť ku galaxiám možno vypočítať z nameraného červeného posunu. Ale ako sme už poznamenali, Hubble určil vzdialenosti galaxií nepriamo ich meraním. Boli získané nepriamo, na základe meraní zdanlivej jasnosti galaxií. Súhlas, jeho predpoklad o proporcionálna závislosť medzi vzdialenosťou ku galaxii a červeným posunom nemožno overiť.

Model rozpínajúceho sa vesmíru má teda potenciálne dve chyby:

- Po prvé, jas nebeských objektov môže závisieť od mnohých faktorov, nielen od ich vzdialenosti. To znamená, že vzdialenosti vypočítané zo zdanlivej jasnosti galaxií nemusia byť platné.

- Po druhé, je dosť možné, že červený posun nemá s rýchlosťou galaxií vôbec nič spoločné.

Hubble pokračoval vo svojom výskume a dospel k určitému modelu rozpínajúceho sa vesmíru, ktorého výsledkom bol Hubbleov zákon.

Aby sme to vysvetlili, najprv si pripomeňme, že podľa modelu veľkého tresku sa galaxia pohybuje rýchlejšie, čím ďalej je od epicentra explózie. Podľa Hubbleovho zákona sa rýchlosť, ktorou sa galaxie vzďaľujú, musí rovnať vzdialenosti od epicentra výbuchu vynásobenej číslom nazývaným Hubbleova konštanta. Pomocou tohto zákona astronómovia vypočítavajú vzdialenosť ku galaxiám na základe veľkosti červeného posunu, ktorého pôvod nikto úplne nechápe.

Vo všeobecnosti sa rozhodli zmerať vesmír veľmi jednoducho; Nájdite červený posun a vydeľte ho Hubbleovou konštantou a získate vzdialenosť k akejkoľvek galaxii. Rovnakým spôsobom používajú moderní astronómovia Hubbleovu konštantu na výpočet veľkosti vesmíru. Prevrátená hodnota Hubbleovej konštanty má význam charakteristickej doby expanzie vesmíru v aktuálnom okamihu. Tu rastú nohy doby existencie Vesmíru.

Na základe toho je Hubbleova konštanta mimoriadne dôležitým číslom pre modernú vedu. Napríklad, ak zdvojnásobíte konštantu, potom zdvojnásobíte aj odhadovanú veľkosť vesmíru. Ide však o to, že v rôzne roky rôzni vedci pracovali s rôznymi hodnotami Hubbleovej konštanty.

Hubbleova konštanta je vyjadrená v kilometroch za sekundu na megaparsek (jednotka kozmickej vzdialenosti rovnajúca sa 3,3 miliónom svetelných rokov).

Napríklad v roku 1929 bola hodnota Hubbleovej konštanty rovná 500. V roku 1931 sa rovnala 550. V roku 1936 - 520 alebo 526. V roku 1950 - 260, t.j. výrazne klesla. V roku 1956 klesla ešte viac: na 176 alebo 180. V roku 1958 klesla ďalej na 75 a v roku 1968 vyskočila na 98. V roku 1972 sa jej hodnota pohybovala od 50 do 130. Dnes sa Hubbleova konštanta všeobecne považuje za byť 55. Všetky tieto zmeny viedli jedného astronóma k vtipnému vyjadreniu, že Hubbleovu konštantu by bolo lepšie nazvať Hubbleova premenná, čo je v súčasnosti akceptované. Inými slovami, Hubbleova konštanta sa považuje za meniacu sa s časom, ale výraz „konštanta“ je odôvodnený skutočnosťou, že v každom tento momentčas vo všetkých bodoch vesmíru je Hubbleova konštanta rovnaká.

Samozrejme, všetky tieto zmeny v priebehu desaťročí možno vysvetliť tým, že vedci zlepšili svoje metódy a zlepšili kvalitu výpočtov.

Vynára sa však otázka: Aké výpočty? Ešte raz zopakujeme, že nikto nebude môcť tieto výpočty skutočne skontrolovať, keďže ešte nebol vynájdený meter (dokonca aj laserový), ktorý by mohol dosiahnuť susednú galaxiu.

Navyše ani vo vzťahu medzi vzdialenosťami medzi galaxiami nie je rozumným ľuďom všetko jasné. Ak sa vesmír rozširuje podľa zákona proporcionality rovnomerne, z akého dôvodu potom mnohí vedci získavajú také odlišné hodnoty veličín na základe rovnakých pomerov rýchlostí tejto expanzie? Ukazuje sa, že tieto expanzné proporcie ako také tiež neexistujú.

Učený astronóm Viger poznamenal, že keď astronómovia vykonávajú merania v rôznych smeroch, dosahujú rôzne rýchlosti expanzie. Potom si všimol niečo ešte zvláštnejšie: zistil to obloha môže byť rozdelená do dvoch skupín smerov. Prvým je súbor smerov, v ktorých mnohé galaxie ležia pred vzdialenejšími galaxiami. Druhým je súbor smerov, v ktorých sa nachádzajú vzdialené galaxie bez galaxií v popredí. Prvú skupinu vesmírnych smerov nazvime „oblasť A“, druhú skupinu – „oblasť B“.

Viger objavil úžasnú vec. Ak svoj výskum obmedzíte na vzdialené galaxie v oblasti A a až na základe týchto štúdií vypočítate Hubbleovu konštantu, dostanete pre konštantu jednu hodnotu. Ak robíte výskum v oblasti B, dostanete pre konštantu úplne inú hodnotu.

Ukazuje sa, že rýchlosť rozpínania galaxie sa podľa týchto štúdií mení v závislosti od toho, ako a za akých podmienok meriame ukazovatele prichádzajúce zo vzdialených galaxií. Ak ich zmeriame tam, kde sú galaxie v popredí, potom bude jeden výsledok, ak popredie nebude, výsledok bude iný.

Ak sa vesmír skutočne rozpína, čo by mohlo spôsobiť, že galaxie v popredí majú taký vplyv na rýchlosť iných galaxií? Galaxie sú od seba vo veľkej vzdialenosti, nemôžu na seba fúkať, ako keď fúkame na balón. Preto by bolo logické predpokladať, že problém spočíva v záhadách červeného posunu.

Presne to si Viger zdôvodnila. Naznačil, že namerané červené posuny vzdialených galaxií, na ktorých je založená celá veda, vôbec nesúvisia s expanziou vesmíru. Skôr sú spôsobené úplne iným účinkom. Naznačil, že tento predtým neznámy efekt je spojený s takzvaným mechanizmom starnutia svetla, ktoré sa k nám blíži z diaľky.

Podľa Vigera spektrum svetla, ktoré prešlo obrovskou oblasťou, zažíva silný červený posun len preto, že svetlo cestuje príliš veľa veľká vzdialenosť. Viger dokázal, že sa to deje v súlade s fyzikálnymi zákonmi a je prekvapivo podobné mnohým iným prírodným javom. V prírode, ak sa niečo hýbe, vždy je tu niečo iné, čo tomuto pohybu bráni. Takéto rušivé sily existujú aj v vonkajší priestor. Wieger verí, že keď svetlo prejde obrovské vzdialenosti medzi galaxiami, začne sa objavovať efekt červeného posunu. Tento efekt spájal s hypotézou starnutia (zníženia sily) svetla.

Ukazuje sa, že svetlo stráca svoju energiu pri prechode priestorom, v ktorom sú určité sily, ktoré bránia jeho pohybu. A čo viac svetla Ako starne, tým je červenší. Preto je červený posun úmerný vzdialenosti, nie rýchlosti objektu. Takže čím ďalej sa svetlo pohybuje, tým viac starne. Viger si to uvedomil a opísal vesmír ako neexpandujúcu štruktúru. Uvedomil si, že všetky galaxie sú viac-menej stacionárne. Ale červený posun nie je spojený s Dopplerovým javom, a preto vzdialenosti k meranému objektu a jeho rýchlosť spolu nesúvisia. Wieger verí, že červený posun je určený vnútornou vlastnosťou svetla samotného; preto tvrdí, že svetlo po prejdení určitej vzdialenosti jednoducho zostarne. To v žiadnom prípade nedokazuje, že galaxia, ku ktorej sa meria vzdialenosť, sa od nás vzďaľuje.

Väčšina moderných astronómov (ale nie všetci) odmietajú myšlienku starnutia svetlom. Podľa Josepha Silka z Kalifornskej univerzity v Berkley, "Starnúca svetelná kozmológia je neuspokojivá, pretože zavádza nový fyzikálny zákon."

Ale teória starnutia svetlom prezentovaná Wiegerom nevyžaduje radikálne dodatky k existujúcim fyzikálnym zákonom. Navrhol, že v medzigalaktickom priestore existuje určitý druh častíc, ktoré pri interakcii so svetlom odoberajú časť energie svetla. Prevažná väčšina masívnych objektov obsahuje viac týchto častíc ako iné.

Pomocou tejto myšlienky Viger vysvetlil rôzne červené posuny pre oblasti A a B nasledovne: svetlo prechádzajúce galaxiami v popredí sa stretáva s väčším množstvom týchto častíc, a preto stráca viac energie ako svetlo, ktoré neprechádza oblasťou galaxií v popredí. Spektrum svetelných prekážok (oblastí galaxií v popredí) teda bude vykazovať väčší červený posun, čo vedie k rôznym hodnotám Hubbleovej konštanty. Viger sa tiež odvolal na ďalšie dôkazy pre svoje teórie, ktoré boli získané z experimentov na objektoch s nerýchlostným červeným posunom.

Napríklad, ak zmeriate spektrum svetla vychádzajúceho z hviezdy umiestnenej blízko disku nášho Slnka, červený posun v ňom bude väčší ako v prípade hviezdy nachádzajúcej sa vo vzdialenej oblasti oblohy. Takéto merania je možné vykonať iba počas úplného zatmenia Slnka, keď sa hviezdy v blízkosti slnečného disku stanú viditeľnými v tme.

Stručne povedané, Wieger vysvetlil červené posuny v podmienkach neexpandujúceho vesmíru, v ktorom sa svetlo správa inak, ako sa bežne prijíma. nápady vedcov. Viger je presvedčený, že jeho model vesmíru poskytuje presnejšie, realistickejšie astronomické údaje, ako tie, ktoré poskytuje štandardný model rozpínajúci sa vesmír, tento starý model nedokáže vysvetliť veľký rozdiel v hodnotách získaných výpočtom Hubbleovej konštanty. Podľa Vigera môžu byť nízkorýchlostné červené posuny globálnou črtou vesmíru. Vesmír môže byť statický, a preto potreba teórie veľkého tresku jednoducho zmizne.

A všetko by bolo v poriadku: poďakovali by sme Vigerovi, pokarhali Hubbla, ale nový problém, predtým neznámy. Tento problém sú kvazary. Jednou z najvýraznejších čŕt kvazarov je, že ich červený posun je fantasticky vysoký v porovnaní s inými astronomickými objektmi. Zatiaľ čo červený posun nameraný pre normálnu galaxiu je približne 0,67, červené posuny niektorých kvazarov sú blízko 4,00. V súčasnosti boli tiež nájdené galaxie s koeficientom červeného posunu väčším ako 1,00.

Ak pripustíme, ako to robí väčšina astronómov, že ide o obyčajné posunuté červené posuny, potom kvazary musia byť zďaleka najvzdialenejšie objekty, aké boli kedy objavené vo vesmíre a vyžarujú miliónkrát viac energie ako obrovská guľová galaxia, čo je tiež beznádejné.

Ak vezmeme Hubbleov zákon, potom by sa galaxie (s červeným posunom väčším ako 1,00) od nás mali pohybovať rýchlosťou presahujúcou rýchlosť svetla a kvazary rýchlosťou rovnajúcou sa 4-násobku rýchlosti svetla.

Ukazuje sa, že teraz by mal byť Albert Einstein pokarhaný? Alebo sú počiatočné podmienky problému nesprávne a červený posun je matematickým ekvivalentom procesov, o ktorých nemáme ani poňatia? Matematika nie je nesprávna, ale neposkytuje skutočné pochopenie prebiehajúcich procesov. Napríklad matematici už dávno dokázali existenciu ďalších rozmerov priestoru, kým moderná veda vôbec ich neviem nájsť.

Obe alternatívy dostupné v rámci konvenčnej astronomickej teórie teda čelia vážnym ťažkostiam. Ak je červený posun akceptovaný ako normálny Dopplerov jav, v dôsledku priestorovej absorpcie sú uvedené vzdialenosti také obrovské, že ostatné vlastnosti kvazarov, najmä emisia energie, sú nevysvetliteľné. Na druhej strane, ak červený posun nesúvisí alebo úplne nesúvisí s rýchlosťou pohybu, nemáme žiadnu spoľahlivú hypotézu o mechanizme, ktorým sa vytvára.

Je ťažké získať presvedčivé dôkazy založené na tomto probléme. Argumenty na jednej strane alebo otázky na strane druhej sú založené predovšetkým na zjavnej asociácii medzi kvazarmi a inými objektmi. Ako dôkaz na podporu sa ponúkajú zrejmé asociácie s podobnými červenými posunmi jednoduchá zmena Doppler, alebo ako „kozmologické“ hypotézy. Oponenti namietajú, že asociácie medzi objektmi s rôznymi červenými posunmi naznačujú, že fungujú dva rôzne procesy. Každá skupina označuje protichodné združenia za falošné.

V každom prípade, keď sa aplikujeme na túto situáciu, musíme súhlasiť s tým, že druhá zložka (rýchlosť) červeného posunu je identifikovaná ako ďalšia Dopplerova zmena produkovaná rovnakým spôsobom ako normálny absorpčný červený posun a mala by byť pridaná k normálnemu posunu, čo dáva matematická reflexia prebiehajúce procesy.

A skutočné pochopenie prebiehajúcich procesov možno nájsť napríklad v dielach Deweyho Larsona v tejto pasáži.

Červené posuny kvazarov

Hoci niektoré objekty teraz známe ako kvazary boli už uznané ako objekty patriace do novej a samostatnej triedy javov vďaka svojim špeciálnym spektrám, skutočný objav kvazarov možno datovať do roku 1963, keď Martin Schmidt identifikoval spektrum rádiového zdroja 3C 273. ako červená posunutá o 16 %. Nai najviacĎalšie definujúce charakteristiky pôvodne pripisované kvazarom sa museli určiť, pretože sa nahromadilo viac údajov. Napríklad jeden skorý popis ich identifikoval ako „objekty podobné hviezdam v súlade s rádiovými zdrojmi“. Moderné pozorovania však ukazujú, že vo väčšine prípadov majú kvazary zložité štruktúry, ktoré rozhodne nie sú podobné hviezdam, a existuje veľká trieda kvazarov, z ktorých sa nezistili žiadne rádiové emisie. Vysoký červený posun bol aj naďalej charakteristickým znakom kvazaru a jeho rozlišovacia charakteristika sa považovala za pozorovaný rozsah magnitúd, ktorý sa rozširoval nahor. Sekundárny červený posun nameraný pri 3C 48 bol 0,369, čo je výrazne viac ako primárne meranie 0,158. Začiatkom roku 1967, keď bolo k dispozícii 100 červených posunov, bola najvyššia hodnota 2,223 a v čase uverejnenia stúpla na 3,78.

Rozšírenie rozsahu červeného posunu nad 1,00 vyvolalo otázky o interpretácii. Na základe predchádzajúceho pochopenia pôvodu Dopplerovho posunu by červený posun recesie väčší ako 1,00 naznačoval, že relatívna rýchlosť je väčšia ako rýchlosť svetla. Všeobecné akceptovanie Einsteinovho názoru, že rýchlosť svetla je absolútnou hranicou, spôsobilo, že tento výklad bol pre astronómov neprijateľný a na vyriešenie problému sa uchýlila k matematike relativity. Naša analýza v I. zväzku ukazuje, že ide o nesprávnu aplikáciu matematických vzťahov v situáciách, v ktorých je možné tieto vzťahy použiť. Medzi hodnotami získanými ako výsledok pozorovania a hodnotami získanými sú rozpory nepriamymi prostriedkami. Napríklad meraním rýchlosti delením súradnicovej vzdialenosti o hodinový čas. IN podobné príklady sa aplikuje matematika relativity (Lorentzove rovnice). nepriame merania uviesť ich do súladu s priamymi meraniami uznanými za správne. Dopplerove posuny sú priame merania rýchlostí, ktoré nevyžadujú korekciu. Červený posun 2,00 označuje relatívny pohyb smerom von so skalárnou veľkosťou dvojnásobku rýchlosti svetla.

Hoci tradičné astronomické myslenie obišlo problém vysokého červeného posunu pomocou triku matematiky relativity, sprievodný problém vzdialenosti a energie sa ukázal byť odolnejší a odolal všetkým pokusom o vyriešenie alebo vynaliezanie.

Ak sa kvazary nachádzajú vo vzdialenostiach udávaných kozmológiou, to znamená vo vzdialenostiach zodpovedajúcich červeným posunom, ktoré sú podľa nich obyčajnými červenými posunmi recesie, potom množstvo energie, ktorú vyžarujú, je oveľa väčšie, než sa dá vysvetliť známym procesom výroby energie alebo dokonca akýmkoľvek pravdepodobným špekulatívnym procesom. Na druhej strane, ak sa energie znížia na vierohodnú úroveň za predpokladu, že kvazary sú oveľa bližšie, potom konvenčná veda nemá žiadne vysvetlenie pre vysoké červené posuny.

Je jasné, že treba niečo urobiť. Treba opustiť jeden alebo druhý obmedzujúci predpoklad. Buď existujú predtým neobjavené procesy, ktoré produkujú oveľa viac energie ako už známe procesy, alebo existujú neznáme faktory, ktoré posúvajú červený posun kvazaru za normálne hodnoty recesie. Z nejakého dôvodu, ktorého odôvodnenie je ťažké pochopiť, väčšina astronómov verí, že alternatíva červeného posunu je jediná vec, ktorá si vyžaduje revíziu alebo rozšírenie existujúceho fyzikálna teória. Najčastejším argumentom proti námietkam tých, ktorí uprednostňujú nekozmologické vysvetlenie červených posunov, je, že hypotéza vyžadujúca meranie vo fyzikálnej teórii by mala byť akceptovaná len ako posledná možnosť. Ale tu je to, čo títo jednotlivci nevidia: posledná možnosť je jediná vec, ktorá zostáva. Ak nedôjde k úprave existujúcej teórie na vysvetlenie červených posunov, potom by sa existujúca teória mala upraviť tak, aby vysvetlila veľkosť generovanej energie.

Okrem toho je energetická alternatíva oveľa radikálnejšia v tom, že si vyžaduje nielen úplne neznáme nové procesy, ale zahŕňa aj obrovský nárast rozsahu výroby nad rámec súčasných známych úrovní. Na druhej strane všetko, čo je potrebné v situácii červeného posunu, aj keď nie je možné získať riešenie založené na známych procesoch, je nový proces. Nepredstiera, že vysvetľuje niečo viac, ako sa teraz uznáva ako výsada známeho procesu recesie; jednoducho sa používa na generovanie červených posunov na menej vzdialených priestorových miestach. Aj bez nové informácie odvodené z vývoja teórie vesmíru pohybu, malo by byť zrejmé, že alternatív k červenému posunu je veľa Najlepšia cesta prelomiť súčasnú slepú uličku medzi energiou kvazaru a teóriami červeného posuvu. To je dôvod, prečo je vysvetlenie, ktoré pochádza z aplikácie teórie inverzného systému na vyriešenie problému, také významné.

Takéto závery sú do istej miery akademické, pretože akceptujeme svet taký, aký je, či sa nám to, čo nachádzame, páči alebo nie. Treba však poznamenať, že aj tu, ako v mnohých príkladoch na predchádzajúcich stranách, má odpoveď, ktorá vyplýva z nového teoretického vývoja, najjednoduchšiu a najlogickejšiu formu. Samozrejme, odpoveď na problém kvazaru nezahŕňa porušenie väčšiny základných princípov, ako očakávajú astronómovia, ktorí uprednostňujú nekozmologické vysvetlenie červených posunov. Spôsob, akým vnímajú situáciu, je potrebné zahrnúť nejaký nový fyzikálny proces alebo princíp, aby sa k recesii červeného posunu kvazarov pridala „zložka bez rýchlosti“. Zistili sme, že nie je potrebný žiadny nový proces alebo princíp. Extra červený posun je jednoducho výsledkom pridanej rýchlosti, rýchlosti, ktorá unikla povedomiu kvôli jej neschopnosti reprezentovať sa v tradičnom priestorovom referenčnom rámci.

Ako je uvedené vyššie, obmedzujúce množstvo rýchlosti výbuchu a červeného posuvu sú dve výsledné jednotky v jednom rozmere. Ak je rýchlosť výbuchu rovnomerne rozdelená medzi dve aktívne dimenzie v strednej oblasti, kvazar sa môže premeniť na pohyb v čase, ak zložka výbuchu červeného posunu v pôvodnej dimenzii je 2,00 a celkový červený posun kvazaru je 2,326. V čase publikovania kvazarov a pulzarov bol publikovaný iba jeden červený posun kvazarov, ktorý presahoval 2,326 o významné množstvo. Ako je uvedené v tejto práci, červený posun 2,326 nie je absolútne maximum a úroveň, na ktorú prechádza pohyb kvazaru nový stav, ktorá je v každom prípade povolená. Veľmi vysoká hodnota 2,877 priradená kvazaru 4C 05 34 teda naznačovala buď existenciu nejakého procesu, ktorý oneskoril transformáciu, ktorá by teoreticky mohla nastať pri 2,326, alebo chybu merania. Pri absencii iných dostupných údajov sa výber medzi dvoma alternatívami v tom čase javil ako nežiaduci. V nasledujúcich rokoch bolo objavených mnoho ďalších červených posunov nad 2,326; a ukázalo sa, že expanzia červených posunov kvazaru do vyšších úrovní je častým javom. Preto bola revidovaná teoretická situácia a objasnený charakter procesu fungujúceho pri vyšších červených posunoch.

Ako je opísané vo zväzku 3, faktor červeného posunu 3,5, ktorý prevláda pod úrovňou 2,326, je výsledkom rovnomerného rozdelenia siedmich jednotiek ekvivalentného priestoru medzi dimenziou rovnobežnou s dimenziou pohybu v priestore a dimenziou na ňu kolmú. . Toto rovnomerné rozdelenie je výsledkom operácie pravdepodobnosti pri absencii vplyvov v prospech jedného rozdelenia oproti druhému a iné rozdelenia sú úplne vylúčené. Je tu však malé ale významná pravdepodobnosť nerovnomerné rozdelenie. Namiesto obvyklého rozdelenia 3½ - 3½ zo siedmich rýchlostných jednotiek sa rozdelenie môže stať 4 - 3, 4½ - 2½ atď. Celkový počet Existuje relatívne málo kvasarov s červenými posunmi nad úrovňou zodpovedajúcou rozdeleniu 3½ - 3½. A neočakávalo by sa, že akákoľvek náhodná skupina strednej veľkosti, povedzme 100 kvazarov, bude obsahovať viac ako jeden takýto kvazar (ak vôbec nejaký).

Skreslená distribúcia v meraní nemá významné pozorovateľné účinky na úrovne nižších mier (hoci by to prinieslo anomálne výsledky v štúdii, akou je Arpova združovacia analýza, ak by bola bežnejšia). Ale to sa stáva zjavným na vyšších úrovniach, pretože vedie k červeným posunom prekračujúcim normálnu hranicu 2,326. V dôsledku druhého stupňa (štvorcového) charakteru medziregionálneho prepojenia sa z 8 jednotiek podieľajúcich sa na rýchlosti výbuchu, z ktorých 7 nachádza v strednej oblasti, stáva 64 jednotiek, z ktorých 56 je v tejto oblasti. Preto sa možné faktory červeného posunu nad 3,5 zvyšujú v krokoch po 0,125. Teoretické maximum zodpovedajúce rozdeleniu len v jednej dimenzii by bolo 7,0, ale pravdepodobnosť sa na nejakej nižšej úrovni, pravdepodobne niekde okolo 6,0, stáva bezvýznamnou. Zodpovedajúce hodnoty červeného posunu dosahujú maximum okolo 4,0.

Nárast červeného posunu v dôsledku zmeny distribúcie v dimenzii nezahŕňa žiadne zväčšenie vzdialenosti v priestore. Preto sú všetky kvazary s červeným posunom 2,326 a vyšším približne v rovnakej vzdialenosti vo vesmíre. Toto je vysvetlenie pre zjavnú nezrovnalosť súvisiacu s pozorovanou skutočnosťou, že jasnosť kvazarov pri extrémne vysokých červených posunoch je porovnateľná s jasnosťou kvazarov v rozsahu červeného posunu okolo 2,00.

Hviezdne explózie, ktoré spúšťajú reťazec udalostí vedúcich k emisii kvazaru z galaxie pôvodu, redukujú väčšinu hmoty explodujúcich hviezd na kinetickú a radiálnu energiu. Zvyšok hviezdnej hmoty sa rozpadne na plynné a prachové častice. Časť rozptýleného materiálu preniká do sektorov galaxie obklopujúcich oblasť výbuchu, a keď je jeden takýto sektor vyvrhnutý ako kvazar, obsahuje rýchlo sa pohybujúci plyn a prach. Vzhľadom na skutočnosť, že maximálne rýchlosti častíc sú vyššie ako rýchlosti potrebné na únik gravitačná príťažlivosť jednotlivých hviezd si tento materiál postupne razí cestu von a nakoniec nadobudne podobu oblaku prachu a plynu okolo kvazaru – atmosféry, ako by sme to mohli nazvať. Žiarenie z hviezd, ktoré tvoria kvazar, prechádza atmosférou a zvyšuje absorpciu čiar v spektre. Difúzny materiál obklopujúci relatívne mladý kvazar sa pohybuje s hlavným telom a absorpcia červeného posunu sa približne rovná množstvu žiarenia.

Ako sa kvazar pohybuje smerom von, jeho hviezdy starnú a v záverečných fázach svojho života niektoré z nich dosahujú prijateľné hranice. Takéto hviezdy potom explodujú v už popísaných supernovách typu II. Ako sme videli, výbuchy vyhodia jeden oblak produktov smerom von do vesmíru a druhý podobný oblak von v priebehu času (ekvivalent hodenia dovnútra do vesmíru). Keď sa rýchlosť produktov výbuchu vyvrhnutých v priebehu času prekryje s rýchlosťou kvazaru, ktorý sa už nachádza blízko hranice sektora, produkty sa presunú do vesmírneho sektora a zmiznú.

Pohyb produktov výbuchu vyvrhnutých do priestoru smerom von je ekvivalentný pohybu smerom dovnútra v čase. Preto je opačný ako pohyb kvazaru v čase smerom von. Ak by bolo možné pozorovať vnútorný pohyb nezávisle, vytvorilo by to modrý posun, pretože by bol nasmerovaný skôr k nám ako preč od nás. Ale keďže k takémuto pohybu dochádza iba v kombinácii s vonkajším pohybom kvazaru, jeho účinkom je zníženie výslednej vonkajšej rýchlosti a červeného posunu. Pomaly sa pohybujúce produkty sekundárnych explózií sa teda pohybujú smerom von rovnakým spôsobom ako samotný kvazar a zložky inverznej rýchlosti jednoducho oneskorujú ich príchod do bodu, kde dochádza k prevodu na pohyb v čase.

V dôsledku toho je kvazar v jednom z posledných štádií svojej existencie obklopený nielen atmosférou, ktorá sa pohybuje so samotným kvazarom, ale aj jedným alebo viacerými oblakmi častíc, ktoré sa v čase od kvazaru vzďaľujú (ekvivalentný priestor). Každý oblak častíc prispieva k absorpcii červeného posunu, ktorý sa líši od veľkosti emisie množstvom vnútornej rýchlosti, ktorú časticiam udeľujú vnútorné explózie. Ako bolo zdôraznené v diskusii o povahe skalárneho pohybu, akýkoľvek objekt pohybujúci sa týmto spôsobom môže tiež získať vektorový pohyb. Vektorové rýchlosti zložiek kvazaru sú malé v porovnaní s ich skalárnymi rýchlosťami, ale môžu byť dostatočne veľké na to, aby vytvorili určité merateľné odchýlky od skalárne veličiny. V niektorých prípadoch to vedie k absorpcii červeného posunu nad úrovňou emisií. Kvôli smeru rýchlostí, ktoré sú výsledkom sekundárnych výbuchov, sú všetky ostatné červené posuvy absorpcie, ktoré sa líšia od hodnôt emisií, pod červenými posuvmi emisií.

Rýchlosti udeľované emitovaným časticiam nemajú významný vplyv na recesiu z, rovnako ako zvýšenie efektívnej rýchlosti nad úroveň 2,326; preto zmena prebieha v koeficiente červeného posunu a je obmedzená na kroky 0,125, čo je minimálna zmena tohto koeficientu. Preto možná absorpcia červených posunov nastáva prostredníctvom pravidelných hodnôt, ktoré sa navzájom líšia o 0,125 z ½. Pretože z-hodnota kvazarov dosahuje maximum pri 0,326 a všetka variabilita červeného posunu nad 2,326 vyplýva zo zmien koeficientu červeného posunu, teoretické veľkosti možnej absorpcie červeného posunu sú identické pre všetky kvazary a zhodujú sa s možné hodnoty emisné červené posuny.

Pretože väčšina pozorovaných kvazarov s vysokým červeným posunom je relatívne stará, ich zložky sú v stave extrémnej aktivity. Tento vektorový pohyb vnáša určitú neistotu do meraní emisného červeného posunu a znemožňuje demonštrovať presnú koreláciu medzi teóriou a pozorovaním. V prípade absorpcie červeného posuvu je situácia priaznivejšia, pretože namerané hodnoty absorpcie pre každý z aktívnejších kvazarov tvoria sériu a vzťah medzi sériami je možné preukázať aj pri výraznej miere neistoty v jednotlivých hodnotách. .

V dôsledku explózie je červený posun súčinom koeficientu červeného posunu az ½, pričom každý kvazar s mierou recesie z menšou ako 0,326 má svoj vlastný súbor možných červených posunov absorpcie a následné členy každej série sa líšia o 0,125. z 2. Jeden z najväčších systémov v tomto rozsahu, ktorý bol doteraz študovaný, je kvazar 0237-233.

Typicky trvá dlhý čas, kým sa významný počet kvazarových hviezd dostane do vekovej hranice, ktorá spustí výbušnú aktivitu. V súlade s tým sa absorpcie červeného posunu, ktoré sa líšia od hodnôt emisií, neobjavia, kým kvazar nedosiahne rozsah červeného posunu nad 1,75. Z povahy procesu je však zrejmé, že z tohto všeobecného pravidla existujú výnimky. Vonkajšie, novovyrastené časti galaxie pôvodu sú väčšinou zložené z mladších hviezd, ale špeciálne podmienky počas procesu rastu galaxie, ako je relatívne nedávna konjunkcia s iným veľkým agregátom, môžu spôsobiť koncentráciu starších hviezd do časti galaxie. štruktúra galaxie vymrštená výbuchom. Staršie hviezdy potom dosiahnu vekové hranice a iniciujú reťazec udalostí, ktoré vytvárajú absorpčný červený posun v životnom štádiu kvazaru skôr, ako je obvyklé. Nezdá sa však, že by počet starých hviezd zahrnutých v akomkoľvek novo emitovanom kvazare bol dostatočne veľký na to, aby vytvoril vnútornú aktivitu, ktorá by viedla k intenzívnemu absorpčnému systému červeného posunu.

Pri vyšších červených posunoch vstupuje do hry nový faktor; urýchľuje trend k väčšej absorpcii červeného posunu. Aby sa do prachových a plynových zložiek kvazaru zaviedli prírastky rýchlosti potrebné na spustenie absorpčného systému, je zvyčajne potrebná značná intenzita výbušnej aktivity. Okrem dvoch jednotiek rýchlosti výbuchu však takéto obmedzenie neexistuje. Tu sú difúzne zložky vystavené vplyvom podmienok vesmírneho sektora, ktoré majú tendenciu znižovať inverziu rýchlosti (ekvivalent zvyšovania rýchlosti), čím sa vytvára dodatočná absorpcia červených posunov počas normálneho vývoja kvazaru, bez potreby ďalšej výroby energie v kvazar. Preto nad touto úrovňou „všetky kvasary vykazujú silné absorpčné línie“. Strittmatter a Williams, z ktorých odkazu je prevzaté vyššie uvedené vyhlásenie, naďalej hovoria:

"Vyzerá to, že existuje prah pre prítomnosť absorbovaného materiálu v emisnom červenom posune asi 2,2."

Toto empirické zistenie je v súlade s naším teoretickým zistením, že existuje určitá hranica sektora pri červenom posune 2,326.

Okrem absorpcie červeného posunu v optických spektrách, na ktorú sa vzťahuje vyššie uvedená diskusia, sa absorpcia červeného posunu nachádza aj na rádiových frekvenciách. Prvý takýto objav v emisii z kvazaru 3C 286 vzbudil značný záujem kvôli pomerne bežnému dojmu, že vysvetlenie absorpcie rádiových frekvencií si vyžaduje vysvetlenie odlišné od vysvetlenia absorpcie optických frekvencií. Prví výskumníci dospeli k záveru, že k rádiovému frekvenčnému červenému posunu dochádza v dôsledku absorpcie neutrálneho vodíka v niektorých galaxiách nachádzajúcich sa medzi nami a kvazarom. Keďže absorpcia červeného posunu je v tomto prípade asi 80 %, považovali pozorovania za dôkaz v prospech hypotézy kozmologického červeného posunu. Na základe teórie pohybu vesmíru neprinášajú rádiové pozorovania nič nové. Absorpčný proces pri práci v kvazaroch sa vzťahuje na žiarenie všetkých frekvencií. A prítomnosť absorpcie červeného posuvu na rádiovej frekvencii má rovnaký význam ako prítomnosť absorpcie červeného posuvu na optickej frekvencii. Namerané rádiofrekvenčné červené posuny 3C 286 počas emisie a absorpcie sú rádovo 0,85 a 0,69. Pri faktore červeného posunu 2,75 je teoretická absorpcia červeného posunu zodpovedajúca magnitúde emisie 0,85 0,68.

ČERVENÝ POSUN

Optické spektrum hviezdy alebo galaxie je súvislý pás pretínaný tmou zvislé čiary, zodpovedajúce vlnovým dĺžkam charakteristickým pre prvky vo vonkajších vrstvách hviezdy. Čiary spektra sa posúvajú v dôsledku pohybu hviezdy, keď sa k nám približuje alebo sa od nás vzďaľuje. Toto je príklad Dopplerovho javu, ktorý zahŕňa zmenu pozorovanej vlnovej dĺžky emitovanej zdrojom v pohybe vzhľadom na pozorovateľa. Spektrálne čiary sa posúvajú do oblasti viac dlhé vlny(to znamená, že detegujú červený posun), ak sa svetelný zdroj vzďaľuje, alebo do oblasti krátkej vlnovej dĺžky, ak sa svetelný zdroj približuje (tzv. modrý posun).

Pre svetlo vyžarované monochromatickým zdrojom s frekvenciou f, ktorý sa pohybuje rýchlosťou u, je možné dokázať, že posun vlnovej dĺžky?? = ?/f = (?/s) ?, kde c predstavuje rýchlosť svetla a? - vlnová dĺžka. Rýchlosť vzdialenej hviezdy alebo galaxie teda možno merať na základe posunu vlnovej dĺžky??, pomocou rovnice? =c? ?/?.

V roku 1917, pri pozorovaní spektier rôznych galaxií pomocou šesťdesiatcentimetrového ďalekohľadu na Lowell Observatory v Arizone, Vesto Slipher zistil, že jednotlivé špirálové galaxie sa od nás vzďaľujú rýchlosťou viac ako 500 km/s – oveľa rýchlejšie ako akýkoľvek objekt. v našej Galaxii. Termín "červený posun" bol vytvorený ako miera pomeru zmeny vlnovej dĺžky k emitovanej vlnovej dĺžke. Takže červený posun 0,1 znamená, že zdroj sa od nás vzďaľuje rýchlosťou 0,1 rýchlosti svetla. Edwin Hubble pokračoval v práci Sliphera odhadom vzdialeností až dvoch desiatok galaxií so známymi červenými posunmi. Takto bol formulovaný Hubblov zákon, ktorý hovorí, že rýchlosť ústupu galaxie je úmerná jej vzdialenosti.

V roku 1963 objavil Martin Schmidt prvý kvazar ako výsledok objavu, že spektrálne čiary hviezdneho objektu 3C 273 sú červené posunuté asi o 15 %. Dospel k záveru, že tento objekt sa vzďaľuje rýchlosťou 0,15 svetelných rokov a mal by byť vzdialený viac ako 2 miliardy svetelných rokov, a teda oveľa výkonnejší ako obyčajná hviezda. Odvtedy bolo objavených mnoho ďalších kvazarov.

Pozri tiež články "Hubbleov zákon", "Quasar", "Optické spektrum".

Z knihy Tvoje telo hovorí "Miluj sa!" od Burbo Liz

POSUN DISKU Fyzická blokádaChrbtica pozostáva z tridsiatich troch stavcov, medzi ktorými sú medzistavcové platničky. Disky sú tvarované ako bikonvexné šošovky a poskytujú pohyblivosť a flexibilitu chrbtice. Nesprávne nastavenie jedného z kotúčov znižuje flexibilitu

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (GR) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (KO) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (KR) od autora TSB

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (EL) od autora TSB

Z knihy Ruský rock. Malá encyklopédia autora Bushueva Svetlana

SHIFT V roku 1980 Alik Granovsky (basgitara) a Andrey Kruster (gitara) opustili skupinu Milky Way a začali pripravovať vlastný program. Po mnohých konkurzoch bol Sergei Sheludchenko, tiež bývalý člen Mliečnej dráhy, opäť pozvaný hrať na bicie.

Z knihy Tajomstvá starovekých civilizácií od Thorpe Nicka

Z knihy Najnovšia kniha faktov. Zväzok 1 [Astronómia a astrofyzika. Geografia a iné vedy o Zemi. Biológia a medicína] autora Kondrashov Anatolij Pavlovič

Aký je červený posun galaxií? To, že spektrálne čiary vzdialených galaxií vždy vyzerajú s červeným posunom, objavili Milton Humason a Edwin Hubble v prvej polovici 20. rokov 20. storočia. Pozorovania, ktoré potom urobil Hubble v roku 1928, použil on

Z knihy Biopatogénne zóny – hrozba chorôb autora Mizun Jurij Gavrilovič

Vytesnenie a neutralizácia biopatogénnych pásov Otázka možného pohybu biopatogénnych pásov vždy vyvstala. Americký vedec K. Bird tvrdil, že biopatogénnymi zónami sa pohybujú veľké masy železa. Solovyov S.S. uvádza, že remeselníci v Lotyšsku

Z knihy Skutočná dáma. Pravidlá slušného správania a štýlu autor Vos Elena

POSUN (posun) - vo Freudovej psychoanalýze proces, mechanizmus a spôsob fungovania psychiky, ktorý zabezpečuje pohyb informačných a energetických akcentov od hlavného k vedľajšiemu, nepodstatnému alebo ľahostajnému. S. sa podľa Freuda prejavuje a vyjadruje v

Čo podľa vás znamená pojem Expanzia vesmíru, čo je podstatou tohto javu.

Ako ste uhádli, základ spočíva v koncepte červeného posunu. Svoj tvar dostal už v roku 1870, keď si ho všimol anglický matematik a filozof William Clifford. Dospel k záveru, že priestor nie je rovnaký in rôzne body, teda je zakrivený, a tiež, že sa môže časom meniť. Vzdialenosť medzi galaxiami sa zväčšuje, ale súradnice zostávajú rovnaké. Tiež jeho predpoklady boli, že tento jav nejako súvisí s posunom hmoty. Cliffordove závery nezostali bez povšimnutia a o nejaký čas neskôr vytvorili základ práce Alberta Einsteina s názvom „“.

Prvé zdravé nápady

Prvýkrát presné informácie o expanzii vesmíru boli prezentované pomocou astrospektrografie. Keď v Anglicku v roku 1886 amatérsky astronóm William Huggins poznamenal, že vlnové dĺžky hviezdneho svetla boli posunuté v porovnaní s rovnakými vlnami na Zemi. Takéto meranie bolo možné pomocou optickej interpretácie Dopplerovho javu, ktorého podstatou je rýchlosť zvukové vlny je konštantná v homogénnom prostredí a závisí len od vlastností samotného média, v tomto prípade je možné vypočítať veľkosť rotácie hviezdy. Všetky tieto akcie nám umožňujú tajne určiť pohyb vesmírneho objektu.

Cvičenie na meranie rýchlosti

Doslova o 26 rokov neskôr vo Flagstaffe (USA, Arizona), člen Národnej akadémie vied, Vesto Slifer, študoval spektrum špirálových hmlovín cez ďalekohľad so spektrografom, ako prvý ukázal rozdiely v rýchlostiach hviezdokôp, teda Galaxie pomocou integrálnych spektier. Vzhľadom na to, že rýchlosť štúdia bola nízka, stále sa mu podarilo vypočítať, že hmlovina bola každú sekundu o 300 km bližšie k našej planéte. Už v roku 1917 dokázal červený posun viac ako 25 hmlovín, v smere ktorých bola viditeľná výrazná asymetria. Iba štyria z nich sa pohybovali smerom k Zemi, zatiaľ čo zvyšok sa vzďaľoval a pomerne pôsobivou rýchlosťou.

Tvorba zákona

O desaťročie neskôr slávny astronóm Edwin Hubble dokázal, že vzdialené galaxie majú väčší červený posun ako bližšie a že sa zväčšuje úmerne k ich vzdialenosti. Tiež dostali konštantný, nazývaná Hubbleova konštanta, ktorá sa používa na nájdenie radiálnych rýchlostí akýchkoľvek galaxií. Hubbleov zákon spája červený posun elektromagnetických kvánt ako žiadny iný. Vzhľadom na tento jav je prezentovaný nielen v klasickej, ale aj v kvantovej podobe.

Populárne spôsoby, ako nájsť

Dnes je jedným zo základných spôsobov, ako nájsť medzigalaktické vzdialenosti, metóda „štandardnej sviečky“, ktorej podstatou je oslabiť tok v nepriamom pomere k druhej mocnine jeho vzdialenosti. Edwin zvyčajne používal cefeidy (premenné hviezdy), z ktorých jasnejšia je väčšia, tým väčšia je periodicita zmien ich žiary. Používajú sa dodnes, hoci sú viditeľné len na vzdialenosť menšiu ako 100 miliónov svetla. rokov. Tiež veľký úspech Supernovy typu la, ktoré sa vyznačujú rovnakou žiarou, používa asi 10 miliárd hviezd, ako napríklad naše Slnko.

Najnovšie objavy

Tento jav môže byť vyjadrením Dopplerovho javu alebo gravitačného červeného posunu, prípadne kombináciou oboch. Shift spektrálne čiary smerom k fialovej strane (krátka vlnová dĺžka) sa nazýva modrý posun. Prvýkrát bol opísaný posun spektrálnych čiar v spektrách hviezd o francúzsky fyzik Hippolyte Fizeau v roku 1848 a navrhol Dopplerov efekt spôsobený radiálnou rýchlosťou hviezdy, aby vysvetlil posun.

Teória červeného posunu

V oboch prípadoch (Dopplerov efekt alebo efekty všeobecnej relativity) parameter posunutia $z$ je definovaný ako $z = (\lambda - \lambda_(0) \over \lambda_(0))$ ,
Kde $\lambda$ A $\lambda_(0)$ - hodnoty vlnovej dĺžky v miestach pozorovania a emisie žiarenia, resp.

Dopplerov posun vlnovej dĺžky v spektre zdroja pohybujúceho sa radiálnou rýchlosťou $v_r$ a plnou rýchlosťou $v$ , rovná sa

$z_D = \frac(1 + v_r/c)(\sqrt(1 - (v/c)^2)) - 1$

Gravitačný červený posun predpovedal A. Einstein (1911) počas vývoja všeobecnej teórie relativity (GTR). V aproximácii lineárne vzhľadom na gravitačný potenciál $z_G = \frac(V - V_(0))(c^2)$ ,
Kde $V$ A $V_(0)$ - hodnoty gravitačného potenciálu v pozorovacích a radiačných bodoch, resp.

$z_G > 0$ v prípade, keď je potenciál v bode pozorovania väčší (a jeho modul je menší, pretože potenciál je záporná veličina).

Pre masívne kompaktné objekty so silným gravitačným poľom (napríklad neutrónové hviezdy a čierne diery) by sa mali používať presné vzorce. Najmä gravitačný červený posun v spektre guľového telesa s hmotnosťou $M$ a polomer $R > R_G = \frac(2GM)(c^2)$

( $R_G$ - gravitačný polomer, $G$ - gravitačná konštanta) je určená výrazom

$z_G = \left (1 - \frac(R_G)(R)\right)^(-\frac(1)(2)) - 1$

Pozorovanie červeného posunu

Každý chemický prvok absorbuje alebo vyžaruje elektromagnetické vlny na presne definovaných frekvenciách. Preto každý chemický prvok tvorí jedinečný vzor čiar v spektre, ktorý sa používa pri spektrálnej analýze. V dôsledku Dopplerovho javu a/alebo účinkov všeobecnej teórie relativity sa frekvencia žiarenia vzdialených objektov, napríklad hviezd, môže meniť (znížiť alebo zvýšiť) a čiary sa zodpovedajúcim spôsobom posunú do červenej (dlhé vlnové dĺžky). ) alebo modrej (krátkovlnnej) časti spektra, pričom si však zachováva svoju jedinečnú relatívnu polohu. Posun čiar na červenú stranu (v dôsledku odstránenia objektu) sa nazýva „červený posun“.

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok "Červený posun"

Poznámky

Odkazy

Úryvok popisujúci červený posun

"Otoč sa," zakričal a skočil na ľad, ktorý pod ním praskal, "otoč!" - kričal na zbraň. - drží!...
Ľad to držal, ale ohýbal sa a praskal a bolo zrejmé, že nielen pod zbraňou alebo davom ľudí, ale aj pod ním samotným sa zrúti. Pozreli naňho a schúlili sa k brehu, ešte sa neodvážili vkročiť na ľad. Veliteľ pluku, ktorý stál na koni pri vchode, zdvihol ruku, otvoril ústa a oslovil Dolokhova. Zrazu jedna z delových gúľ zahvízdala tak nízko nad davom, že sa všetci zohli. Niečo špliechalo do mokrej vody a generál s koňom spadli do kaluže krvi. Nikto sa na generála nepozrel, nikoho nenapadlo ho vychovávať.
- Poďme na ľad! chodil po ľade! Poďme! brána! nepočuješ! Poďme! - zrazu, keď delová guľa zasiahla generála, ozvalo sa nespočetné množstvo hlasov, ktoré nevedeli, čo a prečo kričia.
Jedno zo zadných diel, ktoré vchádzalo do priehrady, sa otočilo na ľad. K zamrznutému rybníku začali utekať davy vojakov z priehrady. Pod jedným z popredných vojakov praskol ľad a jedna noha vošla do vody; chcel sa zotaviť a padol po pás.
Najbližší vojaci zaváhali, pištoľník zastavil koňa, ale zozadu bolo stále počuť výkriky: „Choď na ľad, poď, poďme!“ Poďme! A z davu sa ozývali výkriky hrôzy. Vojaci okolo pištole mávali koňom a bili ich, aby sa otočili a pohli. Kone vyrazili z brehu. Ľad, ktorý držal pešiakov, sa zrútil na obrovský kus a asi štyridsať ľudí, ktorí boli na ľade, sa rútilo dopredu a dozadu, pričom sa navzájom topili.
Delové gule stále rovnomerne svišťali a špliechali na ľad, do vody a najčastejšie do davu pokrývajúceho hrádzu, rybníky a breh.

Na Pratsenskej hore, presne na mieste, kde spadol so stožiarom v rukách, ležal princ Andrej Bolkonskij, krvácal, a bez toho, aby o tom vedel, ticho, žalostne a detinsky zastonal.
K večeru prestal stonať a úplne stíchol. Nevedel, ako dlho trvalo jeho zabudnutie. Zrazu sa cítil opäť nažive a trpel pálčivou a trhavou bolesťou v hlave.
"Kde je to vysoké nebo, ktoré som doteraz nevedel a videl som ho dnes?" bola jeho prvá myšlienka. "A ani ja som nepoznal toto utrpenie," pomyslel si. - Áno, doteraz som o ničom nevedel. Ale kde som?
Začal počúvať a počul zvuky blížiacich sa koní a zvuky hlasov hovoriacich po francúzsky. Otvoril oči. Nad ním bola opäť rovnako vysoká obloha s plávajúcimi oblakmi stúpajúcimi ešte vyššie, cez ktoré bolo vidieť modré nekonečno. Neotočil hlavu a nevidel tých, ktorí, súdiac podľa zvuku kopýt a hlasov, k nemu pribehli a zastavili.
Jazdci, ktorí dorazili, boli Napoleon v sprievode dvoch pobočníkov. Bonaparte, jazdiaci po bojisku, vydal posledné rozkazy na posilnenie batérií strieľajúcich na priehradu Augesta a preskúmal mŕtvych a zranených zostávajúcich na bojisku.
- De beaux hommes! [Krásky!] - povedal Napoleon pri pohľade na zabitého ruského granátnika, ktorý s tvárou zaborenou v zemi a sčernenou zátylkou ležal na bruchu a jednu už aj tak znecitlivenú ruku odhodil ďaleko.
– Les munitions des pieces de position sont epuisees, pane! [Už nie sú žiadne nabitia batérie, Vaše Veličenstvo!] - povedal vtedy pobočník, ktorý prišiel z batérií, ktoré strieľali na Augest.

Červený posun: História a modernosť

Dopplerov efekt
Asi pred sto rokmi americký astronóm Weston Slipher, pracujúci v oblasti spektroskopie hviezd a hmlovín, zistil, že spektrálne čiary chemických prvkov v spektrách pochádzajúcich z väčšiny hmlovín majú posun smerom k jej nízkofrekvenčnej časti. Tento posun spektrálnych čiar alebo relatívna zmena dĺžky sa nazýva červený posun (RS).
z = (l - l 0)/l 0, (1) kde l 0 - laboratórna dĺžka vlny, l je vlnová dĺžka posunutej čiary v spektre vzdialenej hmloviny.

Keďže jednotlivé spektrálne čiary atómového žiarenia sú prakticky monochromatické vlny, V. Slifer navrhol aj interpretáciu svojich pozorovaní na základe Dopplerovho javu pre zvukové vlny. V ktorých veľkosť frekvenčného posunu závisí od rýchlosti relatívny pohyb vysielač. Ukázalo sa, že spektrálne čiary 40 hmlovín získaných V. Sliferom boli posunuté do červena a čiary iba jednej hmloviny (Andromeda) boli posunuté do modra. Na základe získaných údajov sa dospelo k záveru, že hmloviny sa od nás vzďaľujú, a to pomerne vysokou rýchlosťou rádovo stoviek kilometrov za sekundu. Na prelome 19. a 20. storočia ovládla vedu myšlienka, že malé hmloviny na oblohe sú plynné hmloviny na okraji všeobjímajúceho hviezdneho systému Mliečnej dráhy. V. Slifer v plnom súlade s predstavami svojej doby považoval napríklad spektrum hmloviny Andromeda za odraz svetla centrálnej hviezdy.

Významný príspevok k nová paradigma, podľa ktorého sú plynné hmloviny vzdialené galaxie, predstavili H. Leavitt, E. Hertzschrung a samozrejme E. Hubble. V roku 1908 objavil H. Leavitt premenné hviezdy a určil periódy niektorých z nich v Malom Magellanovom oblaku. E Hertzsprung v roku 1913 identifikoval premenné hviezdy v IMC s cefeidami známymi v našej galaxii. O niečo neskôr (v polovici 20. rokov) našiel 36 cefeíd v hmlovine Andromeda a E. Hubble na základe vzťahu periódy a svietivosti prepočítal vzdialenosť a získal novú galaxiu „hmlovinu Andromeda“. Po 10 rokoch boli známe vzdialenosti 150 galaxií (bývalých hmlovín).

Počas svojho výskumu E. Hubble zistil, že čím je galaxia od nás vzdialenejšia, tým je červený posun väčší, a teda tým väčšia rýchlosť odlieta od Zeme. Na základe údajov o radiálnych rýchlostiach a vzdialenostiach ku galaxiám bol objavený nový zákon, ktorý ukázal, že s desaťpercentnou chybou je splnená rovnosť Z = kR, kde Z je hodnota červeného posunu, definovaná ako pomer prírastku vlnovej dĺžky ( frekvencia) akýchkoľvek spektrálnych čiar atómov v galaxii vo vzťahu k spektrálnym čiaram atómov umiestnených na Zemi; k = H/C – koeficient proporcionality; H je Hubbleova konštanta zistená z astronomických pozorovaní, C je rýchlosť svetla vo vákuu; R je vzdialenosť od galaxie. Niektoré galaxie majú aj mierny modrý posun – väčšinou sú to hviezdne systémy, ktoré sú nám najbližšie. Vyzerá to, že je čas ilustrovať na príkladoch, aký je vzťah medzi hodnotou červeného posunu z a postulovaným Dopplerovým efektom? astronomické vzdialenosti(pri hodnote Hubbleovej konštanty H=70 km/sec) červený posun z pre astronomické vzdialenosti asi 3 milióny svetelných rokov bude ~ 0,00023, pre astronomické vzdialenosti 3 miliardy svetelných rokov bude ~ 0,23 a pre astronomické vzdialenosti 10 miliárd svetelných rokov to bude ~ 0,7. V rámci pôsobenia E. Hubbleovho zákona existuje aj pomyselná guľa, na ktorej sa rýchlosť vzletu rovná svetlu, ktorá nesie meno objaviteľa – E. Hubblea.

Nedávno sa verilo, že galaxie vo vesmíre sa od nás vzďaľujú rýchlosťou nepresahujúcou rýchlosť svetla a vzorec (1) podľa CS možno použiť iba pre Z>> Z^2 s odkazom na špeciálna teória relativity (STR), podľa ktorej má Z tendenciu k nekonečnu, keď sa rýchlosť galaxie približuje rýchlosti svetla. Ale po zverejnení výsledkov podrobného štúdia žiarenia supernov typu Ia (koniec 20. storočia) sa dnes značný počet kozmológov domnieva, že vzdialené galaxie a extragalaktické objekty s hodnotou červeného posunu Z>1 sa vzďaľujú od Zem relatívne nadsvetelnou rýchlosťou. Odhady „kritickej vzdialenosti“ takýchto galaxií presahujú 14 miliárd svetelných rokov. Zároveň si treba uvedomiť, že v niektorých encyklopédiách sa dnešný vek vesmíru odhaduje na 13+0,7 miliardy rokov. Môžeme len s istotou povedať, že problém prekročenia rýchlosti svetla pre vzdialené galaxie, kvazary a gama záblesky dnes určite existuje. IN posledné roky v zornom poli astronómov boli objekty, ktorých červený posun Z ~ 10. Hubbleov vzorec udáva vzdialenosti pre takéto posunutia, mierne povedané, rádovo veľkosti celého pozorovateľného vesmíru. V niektorých prípadoch sa k nám toto žiarenie musí dostať dlhšie, ako je jeho životnosť. Pre objekty s takýmito veľkými posunmi je vysvetlenie príčiny posunu pomocou Dopplerovho javu neintuitívne.

Je zaujímavé, že objaviteľ zákona spájajúceho hodnotu červeného posunu s astro vzdialenosťou E. Hubble, ktorý veľa pracoval v oblasti tvorby novej mapy hviezdnej oblohy a meral vzdialenosti a červený posun k mnohým galaxiám; Až do konca života bol skeptický k vysvetleniu svojich výsledkov – Dopplerovmu javu a rozpínaniu vesmíru. Známa je jeho kritika interpretácie W. de Sittera aj hypotézy F. Zwickyho. Až do konca svojho života (1953) sa Hubble zrejme sám nerozhodol, či červený posun naznačuje expanziu vesmíru, alebo či je to spôsobené „nejakým novým princípom prírody“. Za základ zrejme považoval zákonitosť – galaxie vo väčších vzdialenostiach od nás majú väčší červený posun. Možno klasik považoval červený posun za dôsledok vplyvu trojrozmernosti priestoru na šírenie žiarenia, pri ktorom vlnová dĺžka lineárne klesá so vzdialenosťou; Možno veril, že neexistujú žiadne idealistické vlny, ktorých šírenie by nebolo sprevádzané rozptylom energie, ale to nie je isté.

Alternatívne hypotézy
Poďme sa po objaviteľovi slávneho zákona pozrieť na niektoré alternatívne vysvetlenia spektrálneho posunu vzdialených hmlovín alebo červeného posunu:

Gravitačná sila svetla prichádzajúceho z galaxie alebo hviezdy. Špeciálnym prípadom tohto efektu môže byť čierna diera, kedy fotón preletí vo vzdialenosti presahujúcej horizont udalostí. Keď sa kvantá svetla rozšíria z väčšej oblasti, sčervenajú absolútna hodnota gravitačný potenciál na menší, t.j. opúšťajú silné gravitačné pole.

Posun spektrálnych čiar svetelných kvánt v elektromagnetickom prostredí (atómový, molekulárny priestor....) Oba uvedené mechanizmy posunu do dlhovlnnej oblasti sú považované za kompetentné vo svojej oblasti pôsobenia a pravdepodobne môžu byť implementované v praxi. Ale majú aj známe nevýhody: podľa prvého mechanizmu je účinok dosť malý a lokálny, podľa druhej možnosti rozptyl na atómoch závisí od vlnovej dĺžky a vplyvom zmeny smeru počas rozptylu by mal vyzerať rozmazane.

Množstvo ďalších hypotéz je originálnych a dalo by sa povedať exotických, uvediem 2 podľa mňa najzaujímavejšie;

Ritzov efekt, podľa ktorého sa rýchlosť svetla vektorovo pridáva k rýchlosti zdroja a vlnová dĺžka svetla sa bude zvyšovať, keď sa pohybuje. Pre takýto efekt platí vzorec: t"/t = 1+ La/c 2 kde perióda t" medzi príchodom dvoch impulzov alebo vĺn svetla sa líši od periódy t ich vyžarovania zdrojom, čím silnejšie, tým väčšia je vzdialenosť L a radiálne zrýchlenie a svetelného zdroja. Typicky je La/c2 hypotéza o kvantovej povahe Hubbleovej konštanty, o ktorú sa frekvencia fotónov znižuje počas jednej periódy oscilácie, bez ohľadu na vlnovú dĺžku. Dokonca sa zavedie kvantum disipácie energie fotónu pre jednu periódu oscilácie: E T = hH 0 = 1,6·10-51 J, kde h je Planckova konštanta; A maximálny počet oscilácie, ktoré môže fotón počas svojho života urobiť: N = E/E T = hv/hH 0 = v/H 0 , kde E je energia fotónu.

V rôznych variáciách dnes existuje takmer storočná hypotéza „unaveného svetla“, podľa ktorej sa od nás nevzďaľujú galaxie, ale kvantá svetla počas dlhá cesta zažijú určitý odpor voči ich pohybu, postupne strácajú energiu a sčervenajú.

Najpopulárnejšou hypotézou súčasnosti je však pravdepodobne hypotéza kozmologického posunu. Vznik kozmologického červeného posunu možno znázorniť takto: zvážte svetlo - elektromagnetická vlna, pochádzajúce zo vzdialenej galaxie. Ako svetlo cestuje priestorom, priestor sa rozširuje. Vlnový balík sa rozširuje spolu s ním. Podľa toho sa mení aj vlnová dĺžka. Ak sa počas letu svetla priestor dvakrát rozšíril, potom sa vlnová dĺžka aj vlnový balík zdvojnásobili.

Len táto hypotéza môže vysvetliť rozpor vo vzdialenostiach získaných koncom 20. storočia podľa Dopplerovho javu a spektra supernov typu Ia, zdôrazňovaného v prácach laureátov nobelová cena 2011. Zistili, že vo vzdialených galaxiách, ktorých vzdialenosť bola určená Hubbleovým zákonom, majú supernovy typu Ia jasnosť nižšiu, než by mala byť. Alebo sa ukáže, že vzdialenosť k týmto galaxiám vypočítaná pomocou metódy „štandardných sviečok“ je väčšiu vzdialenosť vypočítané na základe predtým stanovenej hodnoty Hubbleovho parametra. Čo slúžilo ako základ pre záver: Vesmír sa nielen rozpína, ale zrýchľuje sa!

Napriek tomu je potrebné poznamenať, že tu je výslovne porušený zákon zachovania energie emitovaného fotónu pri absencii interakcií. Ale nielenže nám umožňuje považovať hypotézu kozmologického posunu za neudržateľnú, ale zostáva nejasná:

Ako sa vlastnosti vnútrogalaktického priestoru zásadne líšia od medzigalaktického priestoru, ak v nezmenenom medzihviezdnom priestore nedochádza k žiadnemu kozmologickému posunu a existuje iba v medzigalaktickom priestore?

Kedy, kým a ako bola objavená nová fundamentálna interakcia, označená ako „pokles fotónovej energie v dôsledku expanzie vesmíru?;

Čo je fyzický základ rozdiely medzi reliktnými fotónmi (z~1000) od zvyšku (z
- Ako zásadne sa líši pokles fotónovej energie v dôsledku expanzie vesmíru od dlho známej hypotézy „unaveného svetla“?

CMB žiarenie
Pozrime sa bližšie na nedostatky kozmologickej hypotézy na príklade kozmického mikrovlnného pozadia ( kozmické mikrovlnné žiarenie pozadia- ľahkou rukou I.S. Shklovského), emitovaná horúcou hmotou v ranom vesmíre krátko pred ňou, ochladzovaním prešla z plazmového stavu do plynného stavu.

Začnime populárnou tézou o predpovedi mikrovlnného žiarenia pozadia G. Gamowa. V práci „Rozširujúci sa vesmír a formovanie galaxií“ publikovanej v časopise Proceedings of Danish Academy of Sciences for Mat-Fis. Medd 27(10),1, 1953 G. Gamow vychádzal z dvoch pozícií: 1) moderná doba zodpovedá asymptotickému inerciálnemu módu expanzie sveta v rámci homogénneho Friedmannovho modelu s dobou expanzie T~ 3 miliardy rokov. a hustota hmoty vo vesmíre p~ 10^-30 g/cm; 2) teplota vesmíru bola vo všetkých obdobiach iná ako 0 a na začiatku expanzie bola veľmi vysoká. Vesmír bol v termodynamickej rovnováhe alebo hmotné objekty s teplotou T podľa zákona Stefana Boltzmanna emitovali fotóny s frekvenciou zodpovedajúcou tejto teplote. Počas adiabatickej expanzie sa žiarenie a hmota ochladzujú, ale nezmiznú

G. Gamov na základe týchto ustanovení získal odhad datovania prevahy hmoty nad žiarením ~ 73 miliónov rokov, teplotu žiarenia v demarkačnom bode 320 K a odhad modernej hodnoty tohto žiarenia, s lineárnou extrapoláciou 7 K.

S. Weinberg uvádza nasledujúci komentár k Gamowovej „predpovedi“ žiarenia kozmického mikrovlnného pozadia: „...pohľad na túto prácu z roku 1953 ukazuje, že Gamowova predpoveď bola založená na matematicky chybných argumentoch týkajúcich sa veku vesmíru, a nie na svoju vlastnú teóriu kozmickej nukleosyntézy“.

Dodatočne, čo sa týka predpovede G. Gamova, by som rád poznamenal, že inverzná aproximácia experimentálne zaznamenaného mikrovlnného pozadia 2,7 K so 100-násobným nárastom (podľa výpočtov G. Gamova) vedie k teplote rekombinácie 270 K. , podobne ako na povrchu Zeme. A pri aproximácii teploty rekombinácie faktorom 100 by sa mikrovlnné pozadie malo zaznamenať v rozsahu ~ 30 K. V tomto smere rozšírené/populárne klišé o teoretickej predpovedi mikrovlnného pozadia/reliktného žiarenia G. Gamowa s následným experimentálnym potvrdením vyzerá skôr ako literárne zveličovanie než vedecký fakt.

Dnes je vznik kozmického mikrovlnného pozadia (kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia) popísaný asi takto: „Keď sa vesmír rozšíri natoľko, že plazma vychladne na teplotu rekombinácie, elektróny sa začnú spájať s protónmi a vytvárajú neutrálny vodík a fotóny. začať sa voľne šíriť. Body, z ktorých sa fotóny dostanú k pozorovateľovi, tvoria takzvanú konečnú rozptylovú plochu. Toto je jediný zdroj vo vesmíre, ktorý nás obklopuje zo všetkých strán. Povrchová teplota posledného rozptylu sa odhaduje na asi 3000 K, vek vesmíru je asi 400 000 rokov. Od tohto momentu fotóny prestali byť rozptýlené teraz neutrálnymi atómami a mohli sa voľne pohybovať v priestore, prakticky bez interakcie s hmotou. Rovnovážna teplota kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia, podobná žiareniu absolútne čierneho telesa, rovnako zahriateho, je 3000 K.

Tu však čelíme mnohým paradoxom.

Žiarenie z extrémne vzdialených kozmologických objektov nie je rozptýlené (médium je priehľadné);

Spektrálne zloženie žiarenia aj z extrémne vzdialených kozmologických objektov sa nemení (prostredie je lineárne).

Spektrálne zloženie žiarenia kozmického mikrovlnného pozadia by malo zodpovedať spektrálnemu zloženiu žiarenia čierneho telesa pri 3000 K. Jeho zaznamenané spektrálne zloženie však zodpovedá žiareniu čierneho telesa zahriateho na 2,7 K bez akýchkoľvek dodatočných extrémov.

Nie je jasné, pod vplyvom akého procesu sa v rozpore so zákonom zachovania energie fotóny emitované pri 3000K zmenili na fotóny zodpovedajúce teplote 2,7K? Podľa vzorca hv=KT by energia fotónu mala klesnúť tisíckrát bez akýchkoľvek interakcií alebo vplyvov, čo je nemožné.

Inými slovami, ak kozmické mikrovlnné žiarenie na pozadí malo pôvod v súlade s teóriou veľkého tresku, potom neexistuje žiadny fyzikálny dôvod, aby malo iné spektrum ako spektrum čierneho telesa pri 3000 K. „Pokles v dôsledku expanzie vesmíru“ je len súbor slov, ktoré majú jediný význam – zakryť priamy rozpor teórie s pozorovacími faktami. Ak súčasnému rovnovážnemu žiareniu zodpovedá teplota 2,7 K, tak o tri rády vyššia teplota 3000 K bude zodpovedať rovnovážnemu žiareniu približne o tri rády energetickejších fotónov spektrálneho maxima kratšej vlnovej dĺžky.

Mnohí vedci sa domnievajú, že mikrovlnné pozadie (reliktné žiarenie) je príliš jednotné na to, aby sa dalo považovať za dôsledok veľkého výbuchu. Existujú aj diela, v ktorých sa toto žiarenie vysvetľuje celkovým žiarením hviezd, a diela, v ktorých sa toto žiarenie vysvetľuje časticami kozmického prachu...

Oveľa jednoduchšie, strata energie reliktných fotónov emitovaných pri T 3000K sa vysvetľuje stratami pri prechode fyzikálneho vákua (analóg éteru).

Zhrnutím toho, čo bolo povedané o alternatívach k Dopplerovmu efektu červeného posunu astronomických objektov, treba poznamenať, že hypotéza kozmologického posunu nemá fyzikálne konzistentný mechanizmus straty energie fotónom. V podstate je to len analógia hypotézy „unaveného svetla“, upravená po ~ 100 rokoch. Čo sa týka predpovede a spojenia kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia s teóriou horúceho vesmíru, nejde ani zďaleka o jednoznačné veci, ktoré majú veľa nevyriešených otázok. Vrátane, v literatúre zriedkavo spomínanej, nedostatku experimentálnej registrácie reliktných neutrín, ktoré vznikajú o niečo skôr ako fotóny, keď sa plazma ochladí.

Dopplerov efekt je na pochybách...pozorovania kvazarov, supernov
Kvazary astronomických objektov, alebo ich celým názvom nazývame kvázihviezdne rádiové zdroje, priniesli veľké problémy aj interpretácii červeného posunu pomocou Dopplerovho javu, ktorá bola dominantná v druhej polovici 20. storočia.

Prvý kvazar alebo rádiový zdroj 3C 48 objavili koncom 50. rokov minulého storočia A. Sandage a T. Matthews počas rádiového prieskumu oblohy. Zdá sa, že objekt sa zhoduje s jednou hviezdou, na rozdiel od ktorejkoľvek inej: jeho spektrum obsahovalo jasné čiary, ktoré nebolo možné korelovať so žiadnym zo známych atómov.

O niečo neskôr, v roku 1962, bol objavený ďalší objekt podobný hviezde, ktorý emitoval 3C273 v širokom spektre.

O rok neskôr M. Schmidt ukázal, že ak sa tomuto hviezdnemu objektu pripíše posun o 16 %, potom sa jeho spektrum bude zhodovať so spektrom plynného vodíka. Tento červený posun je veľký aj pre väčšinu galaxií. Objekt 3C 273 nebol identifikovaný s exotickou hviezdou z Mliečnej dráhy, ale s niečím úplne iným, čo sa od nás rútilo veľkou rýchlosťou. Vzdialenosť od tohto kvazaru sa odhaduje na približne 2 miliardy svetelných rokov a jeho zdanlivá jasnosť je 12,6 m. Ukázalo sa, že iné hviezdne rádiové zdroje, ako napríklad 3C 48, majú veľké červené posuny. Tieto kompaktné objekty s vysokým červeným posunom, ktoré na fotografiách pripomínajú hviezdy, sú kvazary.

Predpokladá sa, že kvazary nepretržite absorbujú plyn, prach a iné vesmírny odpad a dokonca aj hviezdy. Takto uvoľnená gravitačná energia podporuje jasnú žiaru kvazarov – tie vyžarujú v celom elektromagnetickom rozsahu s intenzitou väčšou ako stovky a tisíce miliárd obyčajných hviezd.

Pozorovania nebeských objektov nie sú vždy v súlade s ustanoveniami zásadne netestovateľných modelov a hypotéz, vr. Niektoré empirické pozorovania hviezdnej oblohy sú v rozpore so správaním objektov označených ako kvazary.

Jedným z problémov, ktoré prináša červený posun kvazarových objektov, je narušenie vizuálne pozorovateľného spojenia medzi kvazarmi a galaxiami. H. Arp v polovici 70. rokov minulého storočia zistil, že kvazar Makarian 205 v blízkosti špirálovej galaxie NGC 4319 je vizuálne spojený s galaxiou cez svetelný most. Galaxia má červený posun 1800 kilometrov za sekundu, čo zodpovedá vzdialenosti asi 107 miliónov svetelných rokov. Kvazar má červený posun 21 000 kilometrov za sekundu, čo by znamenalo, že je vzdialený 1,24 miliardy svetelných rokov. H. Arp naznačil, že tieto objekty sú definitívne spojené a to ukazuje, že štandardná interpretácia červeného posunu je v tomto prípade nesprávna. Kritici povedali, že nenašli spojovací most zobrazený na Arpovom obraze galaxie NGC 4319. Neskôr však Jack M. Sulentic z University of Alabama vykonal rozsiahlu fotometrickú štúdiu týchto dvoch objektov a dospel k záveru, že spojovací most je skutočný. Okrem prítomnosti súvislého svetelného spojenia medzi kvazarmi a galaxiami, v ktorých sa kvazary pozorujú, sa H. Arp na základe pozorovaní štyroch kvazarov v blízkosti galaxie NGC520 domnieval, že vybuchli z explodujúcej galaxie. Navyše, eruptívne kvazary majú červený posun oveľa väčší ako galaxia, ktorá sa zdá byť ich rodičom. Zaujímavé je, že podľa štandardnej teórie červeného posuvu by mali byť kvazary oveľa ďalej ako galaxia. H. Arp interpretuje tento a ďalšie podobné príklady tým, že naznačuje, že novovybuchnuté kvazary sa rodia pri vysokých červených posunoch a postupne sa ich červené posuny časom zmenšujú.

„Kvantovanie“ kvazarov, čiže detekcia viacerých objektov s rovnakými parametrami žiarenia, predstavuje pre kozmológov od roku 1979 ďalší problém. Pozorovaním hviezdnej oblohy objavili D. Welsh, R. Carshwell a R. Weymann (Denis Walsh, Robert Carswell, Ray Weymann) dva identicky emitujúce objekty umiestnené na uhlová vzdialenosť 6 oblúkových sekúnd od seba. Navyše tieto objekty mali rovnaký červený posun zs=l,41, ako aj identické spektrálne charakteristiky(profily spektrálnych čiar, pomery tokov v rôznych oblastiach spektrum atď.) Po lámaní si mozgov nad vznikajúcou astronomickou hádankou si kozmológovia spomenuli starý nápad F. Zwicky (1937) o gravitačných šošovkách založených na galaxiách. Podľa ktorého prítomnosť masívneho gravitačného objektu (hmlovina, galaxia alebo temná hmota) v blízkosti trajektórie lúč svetla akoby zväčšoval zdroj svetelných lúčov. Tento efekt sa nazýva gravitačná šošovka. Gravitačná šošovka jeho správanie je veľmi odlišné od optického vzhľadom na skutočnosť, že teória gravitácie je v podstate nelineárna. Ak by sa vzdialený objekt nachádzal na línii pozorovateľ-šošovka, potom by pozorovateľ videl Einsteinov prstenec. Pravdepodobnosť takejto zhody je malá (nemáme možnosť zmeniť žiadny zo základných bodov), bodový zdroj bude viditeľný ako dva oblúky vo vnútri a vonku vzhľadom na Einsteinov prstenec.

Napriek nedostatku hmotnosti galaxie pre významné vychýlenie lúčov počas údajnej gravitačnej šošovky a základnej možnosti šošovky vytvoriť iba jeden fantómový obraz, kozmológovia nemajú žiadne iné rozumné vysvetlenia pre pozorovania fantómových obrazov niekoľkých kvazarových objektov na oblohe. Musia postaviť úplne fantastické projekty o „skupine piatich galaxií (dve s červeným posunom 0,3098, dve – 0,3123 a jedna – 0,3095)“, takzvanej „druhej šošovke“. na vysvetlenie štvornásobného obrazu kvazaru s červeným posunom zs=l.722.

Ďalším problémom, ktorý kvazarové objekty vyvolali (dnes je nameraný červený posun viac ako 1500 z nich), bola absencia v modernej fyzike schopného mechanizmu, ktorý by dokázal vysvetliť obrovskú silu žiarenia v relatívne malom objeme. Aj keď nemá červený posun priamy vzťah, táto skutočnosť si zaslúži pozornosť.

Dalo by sa povedať, že závislosť červeného posunu mnohých astronomických objektov od Dopplerovho javu je v rozpore nielen s niektorými pozorovaniami pohybu a umiestnenia astronomických objektov, ale tiež predstavuje moderná fyzika niekoľko nevyriešených otázok: fyzikálnych procesov v kvazaroch, prekračovanie relatívnej rýchlosti svetla vzdialenými astronomickými objektmi, antigravitácia...

O potrebe takejto podmienenosti pochyboval aj objaviteľ slávneho zákona E. Hubble. A nie je možné stanoviť spoľahlivú oblasť použitia Dopplerovho efektu na vysvetlenie červeného posunu, pretože V blízkosti Zeme a Slnečnej sústavy sa nenachádzajú žiadne objekty s červeným posunom.

Pre dnešok významné množstvo Astronómovia tvrdia, že červené posuny mnohých objektov nie sú spôsobené Dopplerovým javom a je nesprávne interpretovať ich iba Dopplerovým javom. Možno, že Dopplerov efekt spôsobuje červený posun objektov, ale ako môžete vedieť, že červený posun všetkých objektov je spôsobený Dopplerovým efektom?

Napríklad nezrovnalosť vo vzdialenostiach určená ako z Dopplerovho javu, tak aj zo spektra supernov typu Ia dlhé vzdialenosti prakticky viedlo k vylúčeniu Dopplerovho javu ako príčiny červeného posunu na takéto vzdialenosti; a zároveň k odstráneniu obmedzení rýchlosti svetla ako maximálnej možnej relatívnej rýchlosti pohybu.

Záver
Okrem vyššie spomenutých polôh je dnes pre LCDM (Lambda - Cold Dark Matter, dominantná verzia konceptu Veľkého tresku) problematický rýchly nárast červených posunov detekovateľných astronomických objektov. Do roku 2008 už všetky prekonali hranicu z = 6 a rekord z gama zábleskov rástol obzvlášť rýchlo. V roku 2009 vytvorili ďalší rekord: z = 8,2. To ho robí neudržateľným existujúce teórie vznik galaxií: jednoducho nemajú dostatok času na vznik. Medzitým pokrok v skóre z nevykazuje žiadne známky zastavenia. Aj podľa najoptimistickejších odhadov veľkosti vesmíru, ak sa objavia objekty so z > 12, pôjde o plnohodnotnú LCDM krízu.

V polovici a prvej polovici 20. storočia bol koncept Veľkého tresku, ktorý vyrástol z explózie prvotného atómu od J. Lemaîtra, najmä prostredníctvom diel G. Gamowa, vo všeobecnosti progresívnym výskumným programom, ktorý úspešne vysvetlil niektoré nepochopiteľné astronomické pozorovania, ktoré v tom čase existovali. Pozorovaný červený posun a zaznamenané kozmické mikrovlnné žiarenie pozadia (mikrovlnné pozadie) boli, dalo by sa povedať, empirickým základom (dva piliere), na ktorých bol tento koncept založený. IN začiatok XXI storočia, pokrok vo vysvetľovaní nových astronomických pozorovaní ustúpil regresii so vznikom mnohých ad-hoc (dodatočných) hypotéz, ako sme videli, ktoré nie sú vždy schopné poskytnúť konštruktívne vysvetlenie nových pozorovaní. Spolu s tým sa tento koncept stal populárnym aktívne používanie ako hypotetické objekty (čierne diery, temná hmota, temná energia, singularita...), tak aj hypotetické javy (explózia singularity, antigravitácia, rýchla fragmentácia hmoty...). Je potrebné poznamenať, že časté používanie hypotetických objektov a hypotetických javov v koncepte neumožňuje považovať takéto objekty alebo javy za skutočne existujúce.

A empirický základ (dva piliere) Veľkého tresku, dalo by sa povedať, sotva stojí pod vplyvom kritiky: červený posun po divergencii údajov o supernovách typu Ia stratil jednoznačnú súvislosť s Dopplerovým efektom, súvislosť kozmické mikrovlnné žiarenie pozadia s „prvotnou plazmou“ nedostalo potvrdenie vo forme registračných reliktných neutrín, emitovaných o niečo skôr „prvotnou plazmou“.

Zdá sa, že nielenže závery kozmológov nemajú vedecky podložený základ, ale samotný pokus o vytvorenie určitého matematického modelu Vesmíru je nesprávny a je spojený s ťažkosťami zásadného charakteru. Slávny švédsky plazmový fyzik a astrofyzik, nositeľ Nobelovej ceny H. Alfvén klasifikoval „teóriu veľkého tresku“ ako matematický mýtus, iba operácie na idealizované predmety odlišný od egyptských, gréckych mýtov..., ptolemaiovský systém. Napísal: „Jeden z týchto mýtov je kozmologická teória„Veľký tresk“ sa v súčasnosti vo vedeckej komunite považuje za „všeobecne akceptovaný“. Je to spôsobené najmä tým, že túto teóriu šíril G. Gamow so svojou charakteristickou energiou a šarmom. Čo sa týka pozorovacích údajov svedčiacich v prospech tejto teórie, potom, ako uviedol G. Gamow a jej ďalší zástancovia, úplne vymizli, no čím menej vedeckých dôkazov je, tým fanatickejšia sa viera v tento mýtus stáva. Ako viete, táto kozmologická teória je vrcholom absurdity – tvrdí, že celý vesmír vznikol v určitom okamihu ako výbuch. atómová bomba, o veľkosti (viac-menej) špendlíkovej hlavičky. Zdá sa, že v súčasnej intelektuálnej klíme je veľkou výhodou kozmológie „veľkého tresku“ to, že je urážkou zdravého rozumu: credo, quia absurdum („Verím, pretože je to absurdné“)…….so stovkami či tisíckami kozmológov prezliekajú dej do sofistikovaných rovníc a v rozpore s pravdou tvrdia, že tento nezmysel podporuje všetko, čo pozorujú obrovské ďalekohľady – kto sa opováži pochybovať? Ak sa to považuje za vedu, potom existuje rozpor medzi vedou a zdravým rozumom. Kozmologická doktrína dnes je antiintelektuálnym faktorom, možno má veľký význam!“

Zapamätanie si obdobia revolúcie Slnečnej sústavy okolo galaktického centra je ~ 200 miliónov rokov, nedostatok experimentálne spoľahlivých údajov o vzniku hviezd, empirická nekonzistentnosť astrovzdialeností väčších ako 1 kpc, ... nie je dôvod uvažovať koncept Veľkého tresku sa výrazne líši od toho, čo sa nazýva pseudovedecký mýtus.

K. Balding vo svojom príhovore k Americkej asociácii pre rozvoj vedy povedal: „Kozmológia... sa nám zdá byť vedou, ktorá nemá pevné základy, už len preto, že študuje obrovský vesmír na príklade jeho malej časti, ktorej štúdium nemôže poskytnúť objektívne obrazy reality. Pozorovali sme ho vo veľmi krátkom časovom období a relatívne úplne rozumieme len zanedbateľnej časti jeho objemu.“ Zdá sa, že pri zvažovaní otázok o pôvode a štruktúre vesmíru sa v zásade nedá vyhnúť gigantickým extrapoláciám v čase a priestore, využívaniu hypotetických objektov a javov.

Doteraz sme hovorili o objektívnych poznatkoch o vzniku sveta a všeobecné zákony vesmíru. A po mnohých rozumných ľuďoch dospeli k záveru, že obraz vzniku a štruktúry vesmíru, ktorý sa dnes ponúka, je mytologický.

Pamätajme, že otázky o vzniku sveta a života, všeobecných zákonitostiach svetového poriadku v prvom rade ako deti subjektívne adresujeme našim otcom a starým otcom. A my, po dosiahnutí zrelosti, budeme musieť poskytnúť osobnú/subjektívnu odpoveď na tieto otázky pred našimi deťmi a vnúčatami. Najvýraznejší rozdiel medzi náboženským poznaním a vedeckým poznaním spočíva v subjektívnej povahe náboženského a objektívnej povahe vedeckého.

Ortodoxný patristický pohľad na pôvod sveta v súčasnej fáze najstarostlivejšie a najpodrobnejšie vyjadril a rozvinul otec Seraphim Rose. Podľa nej sa procesy, ktoré sa odohrali v biblickom Šiestom dni, zásadne líšia od procesov, ktoré sa odohrávajú pod vplyvom dnešného poriadku prírody. Patriistické hľadisko nikdy neodporovalo a ani dnes nie je v rozpore s vedeckými údajmi, pretože poriadok prírody alebo prírodné zákony existujúce v modernom svete, ktorého fenomenálna časť je vedcom známa, sa objavil vo vesmíre po r. stvorenie sveta a života. Shestodnevov text opisuje nadprirodzené udalosti a procesy, ktoré sa udiali v časoch pred nastolením poriadku prírody vo vesmíre. A o týchto procesoch nie je možné získať žiadne objektívne (vedecké) metódy, sú mimo sféry vedeckých poznatkov o svete.

Literatúra

1. http://www.astronet.ru/db/msg/1202879
2. http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000022/st012.shtml
3. http://ritz-btr.narod.ru/melnikov.html
4. http://ritz-btr.narod.ru/starsvet.html
5. http://alemanow.narod.ru/hubble.htm
6. http://goponenko.ru/?p=45
7. http://ufn.ru/ufn94/ufn94_8/Russian/r948f.pdf
8. http://nashaucheba.ru/v31932/%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0 %B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
9. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=125201
10. http://astroera.net/content/view/106/9/
11. http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6797/
12. http://elementy.ru/blogs/users/a-xandr/35988/
13. http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=30&num=45.
14. http://kharkov.orthodoxy.ru/evolution/Biblio/rouz_genesis/
Ako je známe, k červenému posunu vedú dva mechanizmy: Dopplerov efekt a gravitačný efekt. Červený posun spôsobený prvým efektom nastáva, keď pohyb svetelného zdroja vzhľadom na pozorovateľa vedie k zväčšeniu vzdialenosti medzi zdrojom a pozorovateľom. Gravitačný červený posun nastáva, keď je prijímač svetla v oblasti s nižším gravitačným potenciálom ako zdroj. V tomto prípade je červený posun dôsledkom spomalenia rýchlosti času v blízkosti gravitujúcej hmoty a poklesu frekvencie vyžarovaných svetelných kvánt.
V astrofyzike a kozmológii je červený posun zvyčajne korelovaný, ako je uvedené vyššie, s Hubblovým empirickým zákonom. Pri pozorovaní spektier vzdialených galaxií a ich zhlukov sa ukázalo, že červený posun sa zväčšuje s narastajúcou vzdialenosťou k vzdialenému objektu. Zvyčajne sa predpokladá, že čím ďalej je objekt od pozorovateľa (prirodzene obrovský kozmické vzdialenosti), tým rýchlejšie sa od nás vzďaľuje. Hubbleov zákon je numericky vyjadrený vzorcom, v ktorom sa rýchlosť vzďaľujúceho objektu rovná jeho vzdialenosti vynásobenej faktorom nazývaným Hubbleova konštanta. Vo všeobecnej teórii relativity, vo verzii riešenia jej rovníc, ktorú uvádza A.A. Friedman, vzájomné odstraňovanie zhlukov galaxií sa vysvetľuje expanziou vesmíru. Na tomto rozhodnutí je v skutočnosti postavený model vesmíru, ktorý získal široké uznanie. Predpokladá sa, že súčasný stav vesmíru je výsledkom jeho postupnej expanzie po Veľkom tresku z určitého singulárneho stavu. (Typickým modelom je horúci vesmír, ktorý sa pri rozširovaní ochladzuje.)
Kozmologický scenár v Logunovovom RTG vyzerá ďaleko od toho, ako vyzerá. V tejto teórii, ako je uvedené v anotácii týkajúcej sa kozmológie, bola objavená nová vlastnosť nielen spomaliť plynutie času gravitáciou, ale aj zastaviť spomaľovací proces a tým aj proces stláčania hmoty. Vzniká fenomén „sebaobmedzenia“. gravitačné pole, ktorý hrá dôležitú úlohu vo vesmíre. Podľa RTG môže byť homogénny a izotropný vesmír iba „plochý“ a vyvíja sa cyklicky od určitej maximálnej hustoty po minimum atď. Zároveň teória vylučuje známe problémy Všeobecná relativita: singularita, kauzalita (horizont), plochosť (euklidovosť). Efekt „sebaobmedzenia“ poľa tiež vylučuje možnosť vzniku „čiernych dier“. Teória predpokladá existenciu „temnej“ hmoty.
Poďme sa teraz zoznámiť s problémom logického a empirického opodstatnenia GTR a RTG z hľadiska výlučne kozmologických dôsledkov týchto teórií.
RTG Logunov vysvetľuje fenomén červeného posunu gravitačný efekt. Podľa riešenia rovníc zostavených podľa pravidla spojenia dvoch metrických tenzorov je hmota vo Vesmíre pri veľkom meradle v pokoji; Gravitačné pole podlieha cyklickej zmene v čase. Prítomnosť tohto cyklického procesu sa vysvetľuje skutočnosťou, že gravitóny majú vlastnou váhou, ktorá je podľa odhadov v poriadku (?). Keď je vesmír vo fáze klesajúcej intenzity gravitačného poľa, elektromagnetický signál prichádzajúci z nejakého vzdialeného bodu vo vesmíre do bodu, v ktorom sa nachádza pozorovateľ, skončí v tom mieste v priestore, kde sú frekvencie elektromagnetického žiarenia vyššie. v pomere k trvaniu potrebnému na šírenie signálu z bodu r do bodu (?). Z toho vyplýva frekvenčný rozdiel v štandardnom spektre a spektre signálu prichádzajúceho z diaľky. Ako môžete vidieť, autor RTG predstavil dômyselné, jednoduché vysvetlenie a kvantitatívny popis javu červeného posunu
http://www.titanage.ru/Science/SciPhilosophy/Cosmology.php
Prítomnosť kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia a takzvané „fotónové sčervenanie“ – červený posun v spektrách viditeľného žiarenia galaxií – sa považujú za „experimentálne potvrdenie“ teórie veľkého tresku.
V RTG je existencia kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia spojená najmä s tým, že sila gravitačného poľa vo Vesmíre sa mení s časom a na začiatku vývojového cyklu Vesmíru bola oveľa väčšia ako v súčasnosti. Hmota v dávnej minulosti bola, samozrejme, v inom stave ako v súčasnosti – to vidno z výsledkov astronomických pozorovaní. Teplota a tlak v „primárnom vesmíre“ boli oveľa vyššie ako teraz. Potom, ako sa vesmír ochladzoval, žiarenie sa „odtrhlo“ od hmoty a my ho pozorujeme ako reliktné žiarenie. Existujú však aj iné interpretácie kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia - napríklad predpoklad, že žiarenie pozadia vesmíru sa objavuje počas nepretržitého procesu syntézy atómov a molekúl vodíka a skvapalňovania molekúl vodíka. Sčervenanie fotónov sa v rámci RTG vysvetľuje aj zmenou sily gravitačného poľa v čase, ale zrejme tu funguje iný mechanizmus. http://elementy.ru/lib/430919?context=2455814&discuss=430919