0 Корзина
Каталог
Адрес:
г.Ставрополь,
ул.Пирогова 5А корп. 4. цокольный этаж
Режим работы:
Вт-Сб 10:00 до 19:00
Вс 10:00 до 17:00 Пн выходной
WhatsApp:
+7 (988) 748-78-11
Адрес:
г.Ставрополь,
ул.Пирогова 5А корп. 4. цокольный этаж
Режим работы:
Вт-Сб 10:00 до 19:00
Вс 10:00 до 17:00 Пн выходной
0 Корзина
Каталог

Заголовок классной и выгодной акции

Расширение вселенной удобно иллюстрировать графиком изменения масштабного фактора (Рис. 1). Он показывает, как изменяется расстояние между не связанными друг с другом объектами (например, между нами и какой-нибудь далекой галактикой), а также, как увеличивается длина волны фотона. Темп расширения вселенной (лучше употреблять именно это слово, а не скорость) может меняться со временем: масштабный фактор растет то медленнее, то быстрее. Это будет сказываться и на красном смещении наблюдаемых объектов. Важно помнить, что существенно не только то, как расширялась вселенная в моменты излучения и приема, но и что происходило по дороге — в процессе распространения сигнала!

Заголовок 2

Нас интересует, как изменяется красное смещение между двумя наблюдениями. Поэтому на рисунке 1 показаны пары моментов: и для испускания сигнала, и для его регистрации. На рисунке 2 одна такая пара показана в деталях. Мы наблюдаем галактику такой, какой она была в момент времени t1, а затем в момент t1+Δt (по нашим часам интервал времени будет другим). Между моментами излучения и приема вселенная расширяется, поэтому при втором измерении мы получим фотоны, растянутые чуть иначе. Из-за этого второе значение красного смещения будет отличаться от первого. В какую сторону? Это зависит от того, как менялась динамика расширения вселенной.

Заголовок 3

Если бы вселенная все время замедляла свое расширение (это происходило бы, если бы у нас было только обычное и темное вещество, или излучение), то темп расширения во время излучения был бы выше, чем во время приема (Рис. 3). Т.е., в нашем самом первом уравнении знаменатель растет быстрее числителя. Поэтому красное смещение будет уменьшаться (см. также рисунок 7, нижняя сплошная кривая). Это противоречит интуиции: галактика становится дальше, но красное смещение падает. Но тут важно не расстояние, а то, во сколько раз изменился масштабный фактор. Красное смещение является мерилом удаленности только в каждый данный момент времени. А вот изменение красного смещения с изменением расстояния связаны уже не таким простым образом.

Заголовок 4

Разобравшись с более простыми моделями, мы готовы задаться вопросом о нашей вселенной. Что же мы увидим, если сможем измерять, как меняется красное смещение далеких галактик?

Это легко пояснить с формулами в руках. Вблизи (для красных смещений заметно меньше единицы) можно примерно записать: v=cz, где v скорость удаления галактики от нас из-за космологического расширения, а c скорость света. Скорость можно определить из закона Хаббла: v=rH, где r собственное расстояние, а H постоянная Хаббла. Тогда z=rH/c.

Заголовок 5

Величина r всегда растет, т. к. вселенная расширяется галактики удаляются друг от друга. А вот постоянная Хаббла H может и расти, и уменьшаться. Рост постоянной Хаббла возможен только в экзотических моделях. В нашей вселенной H всегда убывает (даже на стадии инфляции!). Поэтому в смысле изменения красного смещения начинается соревнование: r растет, а H уменьшается. Кто кого пересилит?

Заголовок 6

Взяв производную от выражения z=rH/c и проделав простые преобразования, мы получим, что изменение красного смещения со временем для близких объектов пропорционально второй производной масштабного фактора. Т.е., если угодно, ускорению расширения вселенной. Если оно положительно, то и красное смещение будет расти (положительной будет его производная), если же ускорение отрицательно (вселенная замедляет свое расширение), то красное смещение будет уменьшаться.

Т.е., как бы то ни было, для достаточно далеких галактик современное ускорение не компенсирует начального замедления. Значит, теоретически мы можем увидеть, что для далеких объектов красное смещение будет уменьшаться. Но в конце концов, если текущая динамика расширения существенно не изменится, будет все меньше и меньше источников, чье красное смещение падает, а не растет со временем. И в итоге галактики кончатся — граница дойдет до самых первых источников во вселенной. А дальше темные века и реликтовое излучение.

  1. Пункт
  2. Пункт
  3. Пункт
  4. Пункт
  5. Пункт

А что будет происходить с красным смещением реликтового излучения? Казалось бы, оно дальше всех наблюдаемых галактик (и так будет всегда), значит Значит будет падать? Снова не все так просто!

А что будет происходить с красным смещением реликтового излучения? Казалось бы, оно дальше всех наблюдаемых галактик (и так будет всегда), значит Значит будет падать? Снова не все так просто!

Представьте, что, наблюдая далекую галактику, вы видите в ней часы. Вы будете наблюдать, как они идут (пусть и не с тем темпом, что часы на вашей руке). Т.е., вы видите фотоны, испущенные галактикой в разные моменты времени. С реликтовым излучением ситуации совершенной иная!