La luce emessa da una stella, se vista globalmente, è un'onda elettromagnetica. Se osservata localmente, questa radiazione è costituita da quanti di luce - fotoni, che sono portatori di energia nello spazio. Ora sappiamo che il quanto di luce emesso eccita la particella elementare più vicina dello spazio, che trasferisce l'eccitazione alla particella vicina. In base alla legge di conservazione dell'energia, in questo caso la velocità della luce dovrebbe essere limitata. Questo mostra la differenza nella propagazione della luce e dell'informazione, che (informazione) è stata considerata nella Sezione 3.4. Una tale idea di luce, spazio e natura delle interazioni ha portato a un cambiamento nell'idea dell'universo. Pertanto, il concetto di redshift come aumento delle lunghezze d'onda nello spettro sorgente (spostamento delle righe verso la parte rossa dello spettro) rispetto alle righe degli spettri di riferimento andrebbe rivisto e andrebbe stabilita la natura di tale effetto (vedi Introduzione , pag. 7 e).

Il redshift è dovuto a due ragioni. Innanzitutto, è noto che il redshift dovuto all'effetto Doppler si verifica quando il movimento della sorgente luminosa rispetto all'osservatore porta ad un aumento della distanza tra loro.

In secondo luogo, dal punto di vista della fisica frattale, il redshift si verifica quando l'emettitore è posto nella regione di un grande campo elettrico della stella. Quindi, nella nuova interpretazione di questo effetto, i quanti di luce - fotoni - genereranno alla nascita diversi

una diversa frequenza di oscillazioni rispetto allo standard terrestre, in cui il campo elettrico è insignificante. Questa influenza del campo elettrico della stella sulla radiazione porta sia ad una diminuzione dell'energia del quanto emergente sia ad una diminuzione della frequenza che caratterizza il quanto; di conseguenza, la lunghezza d'onda della radiazione = C / (C è la velocità della luce, approssimativamente uguale a 3 10 8 m / s). Poiché il campo elettrico della stella determina anche la gravità della stella, chiameremo l'effetto dell'aumento della lunghezza d'onda della radiazione con il vecchio termine "redshift gravitazionale".

Un esempio di redshift gravitazionale è lo spostamento di riga osservato negli spettri del Sole e delle nane bianche. È l'effetto del redshift gravitazionale che ora è stabilito in modo affidabile per le nane bianche e per il Sole. Il redshift gravitazionale, equivalente alla velocità, per le nane bianche è di 30 km / s e per il Sole - circa 250 m / s. La differenza di spostamento verso il rosso del Sole e delle nane bianche di due ordini di grandezza è dovuta ai diversi campi elettrici di questi oggetti fisici. Consideriamo questo problema in modo più dettagliato.

Come accennato in precedenza, un fotone emesso nel campo elettrico di una stella avrà una frequenza di oscillazione modificata. Per derivare la formula del redshift, usiamo la relazione (3.7) per la massa del fotone: m ν = h / C 2 = E / C 2, dove E è l'energia del fotone proporzionale alla sua frequenza ν. Da qui vediamo che le variazioni relative nella massa e nella frequenza del fotone sono uguali, quindi le rappresentiamo in questa forma: m ν / m ν = / = E / C 2.

La variazione dell'energia AE del fotone emergente è causata dal potenziale elettrico della stella. Il potenziale elettrico della Terra, a causa della sua piccolezza, non viene preso in considerazione in questo caso. Allora il redshift relativo di un fotone emesso da una stella con potenziale elettrico e raggio R, nel sistema SI è uguale a.

RED SHIFT, un aumento delle lunghezze d'onda (diminuzione delle frequenze) della radiazione elettromagnetica da una sorgente, che si manifesta in uno spostamento di righe spettrali o altri dettagli dello spettro verso l'estremità rossa (onda lunga) dello spettro. Il redshift viene solitamente stimato misurando lo spostamento della posizione delle righe nello spettro dell'oggetto osservato rispetto alle righe spettrali della sorgente di riferimento con lunghezze d'onda note. Quantitativamente, il redshift è misurato dalla grandezza dell'aumento relativo delle lunghezze d'onda:

Z = (λ prin -λ isp) / λ isp,

dove pr e λ isp - rispettivamente, la lunghezza dell'onda ricevuta e l'onda emessa dalla sorgente.

Ci sono due possibili ragioni per il redshift. Può essere dovuto all'effetto Doppler, quando la fonte di radiazione osservata viene rimossa. Se, in questo caso, z «1, allora la velocità di rimozione ν = cz, dove c è la velocità della luce. Se la distanza dalla sorgente diminuisce, si osserva uno spostamento del segno opposto (il cosiddetto spostamento viola). Per gli oggetti nella nostra Galassia, sia gli spostamenti verso il rosso che verso il viola non superano z = 10 -3. Nel caso di velocità di movimento elevate, paragonabili alla velocità della luce, il redshift si verifica per effetti relativistici anche se la velocità della sorgente è diretta lungo la linea di vista (effetto Doppler trasversale).

Un caso speciale di redshift Doppler è il redshift cosmologico osservato negli spettri delle galassie. Il redshift cosmologico fu scoperto per la prima volta da W. Slipher nel 1912-14. Nasce a seguito di un aumento delle distanze tra le galassie, dovuto all'espansione dell'Universo, e, in media, aumenta linearmente con l'aumentare della distanza dalla galassia (legge di Hubble). A valori non troppo grandi del redshift (z< 1) закон Хаббла обычно используется для оценки расстояний до внегалактических объектов. Наиболее далёкие наблюдаемые объекты (галактики, квазары) имеют красные смещения, существенно превышающие z = 1. Известно несколько объектов с z >6. A questi valori z, la radiazione emessa da una sorgente nella regione visibile dello spettro viene ricevuta nella regione dell'infrarosso. A causa della finitezza della velocità della luce, gli oggetti con grandi spostamenti verso il rosso cosmologici vengono osservati com'erano miliardi di anni fa, nell'era della loro giovinezza.

Il redshift gravitazionale si verifica quando il ricevitore di luce si trova in un'area con un potenziale gravitazionale inferiore rispetto alla sorgente. Nell'interpretazione classica di questo effetto, i fotoni perdono parte della loro energia per vincere le forze di gravità. Di conseguenza, la frequenza che caratterizza l'energia del fotone diminuisce e la lunghezza d'onda aumenta di conseguenza. Per campi gravitazionali deboli, il valore del redshift gravitazionale è pari a z g = Δφ / s 2, dove Δφ è la differenza tra i potenziali gravitazionali della sorgente e del ricevitore. Ne segue che per corpi sfericamente simmetrici z g = GM / Rc 2, dove M e R sono la massa e il raggio del corpo radiante, G è la costante gravitazionale. Una formula più esatta (relativistica) per corpi sferici non rotanti è:

z g = (1 -2GM / Rc 2) -1/2 - 1.

Il redshift gravitazionale è osservato negli spettri di stelle dense (nane bianche); per loro z g ≤10 -3. Il redshift gravitazionale è stato scoperto nello spettro della nana bianca Sirius B nel 1925 (W. Adams, USA). Il redshift gravitazionale più forte dovrebbe essere osservato nella radiazione proveniente dalle regioni interne dei dischi di accrescimento attorno ai buchi neri.

Una proprietà importante di qualsiasi tipo di redshift (Doppler, cosmologico, gravitazionale) è l'assenza di una dipendenza del valore z dalla lunghezza d'onda. Questa conclusione è confermata sperimentalmente: per la stessa sorgente di radiazione, le righe spettrali nelle gamme ottica, radio e raggi X hanno lo stesso redshift.

Lett.: Zasov A.V., Postnov K.A. Astrofisica generale. Friazino, 2006.

riv. dal 11.12.2013 - ()

La teoria del big bang e dell'espansione dell'universo è un dato di fatto per il pensiero scientifico moderno, ma se la affronti, non è mai diventata una vera teoria. Questa ipotesi apparve quando, nel 1913, l'astronomo americano Vesto Melvin Slipher iniziò a studiare gli spettri di luce provenienti da una dozzina di nebulose conosciute, e concluse che si spostano dalla Terra a velocità che raggiungono milioni di miglia orarie. L'astronomo de Sitter condivideva idee simili all'epoca. Un tempo, il rapporto scientifico di de Sitter suscitò interesse tra gli astronomi di tutto il mondo.

Tra questi scienziati c'era anche Edwin Habble. Partecipò anche a una conferenza dell'American Astronomical Society nel 1914, quando Slifer riferì sulle sue scoperte relative al moto delle galassie. Ispirato da questa idea, Hubble iniziò a lavorare al famoso Osservatorio del Monte Wilson nel 1928 nel tentativo di combinare la teoria di de Sitter di un universo in espansione con le osservazioni di Sdifer sulle galassie in allontanamento.

Hubble ragionava più o meno come segue. In un universo in espansione, dovremmo aspettarci che le galassie si allontanino l'una dall'altra, con galassie più distanti che si allontanano l'una dall'altra più velocemente. Ciò significa che da qualsiasi punto, compresa la Terra, l'osservatore dovrebbe vedere che tutte le altre galassie si stanno allontanando da lui e, in media, le galassie più distanti si stanno allontanando più velocemente.

Hubble riteneva che, se questo è vero ed è effettivamente così, allora deve esserci una relazione proporzionale tra la distanza dalla galassia e il grado di spostamento verso il rosso nello spettro della luce proveniente dalle galassie sulla nostra Terra. Ha osservato che negli spettri della maggior parte delle galassie questo redshift si verifica effettivamente e che le galassie situate a distanze maggiori da noi hanno uno spostamento verso il rosso maggiore.

Un tempo, Slifer notò che negli spettri delle galassie da lui studiate, le righe spettrali della luce di alcuni pianeti sono spostate verso l'estremità rossa dello spettro. Questo curioso fenomeno è stato chiamato "redshift". Slipher spiegò audacemente il redshift dell'effetto Doppler, che all'epoca era ben noto. Sulla base dell'aumento del "redshift", possiamo concludere che le galassie si stanno allontanando da noi. Questo è stato il primo grande passo verso l'idea che l'intero universo si sta espandendo. Se le righe nello spettro fossero spostate verso l'estremità blu dello spettro, ciò significherebbe che le galassie si stanno muovendo verso l'osservatore, cioè che l'universo si sta restringendo.

Sorge la domanda, come potrebbe Hubble scoprire quanto lontano da noi ciascuna delle galassie che ha studiato, non ha misurato la distanza da loro con un metro a nastro? Ma è stato sui dati sulla lontananza delle galassie che ha basato le sue osservazioni e conclusioni... Questa era davvero una domanda molto difficile per Hubble, e rimane ancora una domanda difficile per gli astronomi moderni. Dopotutto, non esiste un dispositivo di misurazione che possa raggiungere le stelle.

Pertanto, nelle sue misurazioni, ha aderito alla seguente logica: per cominciare, puoi stimare la distanza dalle stelle più vicine usando vari metodi; poi, passo dopo passo, puoi costruire una "scala delle distanze cosmiche", che ti permetterà di stimare la distanza di alcune galassie.

Hubble, usando il suo metodo di approssimazione delle distanze, dedusse una relazione proporzionale tra il redshift e la distanza dalla galassia. Questa relazione è ora nota come legge di Hubble.

Credeva che le galassie più lontane avessero i valori di redshift più alti e quindi si allontanassero da noi più velocemente delle altre galassie. Lui ha preso questo come una prova sufficiente che l'universo si sta espandendo.

Nel tempo, questa idea si è affermata così tanto che gli astronomi hanno iniziato ad applicarla esattamente al contrario: se la distanza è proporzionale al redshift, allora il redshift misurato può essere utilizzato per calcolare la distanza dalle galassie. Ma come abbiamo già notato, Hubble ha determinato le distanze delle galassie non misurandole direttamente... Sono stati ottenuti indirettamente, sulla base di misurazioni della luminosità apparente delle galassie. D'accordo, la sua ipotesi sulla relazione proporzionale tra la distanza dalla galassia e il redshift è impossibile da verificare.

Pertanto, il modello di un universo in espansione ha potenzialmente due difetti:

- All'inizio, la luminosità degli oggetti celesti può dipendere da molti fattori, non solo dalla loro distanza. Cioè, le distanze calcolate dalla luminosità apparente delle galassie potrebbero non essere valide.

- In secondo luogo, è del tutto possibile che il redshift non abbia nulla a che fare con la velocità delle galassie.

Hubble continuò la sua ricerca e arrivò a un certo modello dell'Universo in espansione, che portò alla legge di Hubble.

Per spiegarlo, ricordiamo innanzitutto che, secondo il modello del big bang, più una galassia è lontana dall'epicentro dell'esplosione, più velocemente si muove. Secondo la legge di Hubble, la velocità di rimozione delle galassie dovrebbe essere uguale alla distanza dall'epicentro dell'esplosione, moltiplicata per un numero chiamato costante di Hubble. Usando questa legge, gli astronomi calcolano la distanza delle galassie in base all'entità dello spostamento verso il rosso, la cui origine non è completamente compresa da nessuno.

In generale, decisero di misurare l'Universo in modo molto semplice; Trova lo spostamento verso il rosso e dividi per la costante di Hubble e ottieni la distanza da qualsiasi galassia. Allo stesso modo, gli astronomi moderni usano la costante di Hubble per calcolare le dimensioni dell'universo. Il reciproco della costante di Hubble ha il significato del tempo di espansione caratteristico dell'Universo nel momento attuale. È da qui che crescono le gambe del tempo dell'esistenza dell'Universo.

Sulla base di questo, la costante di Hubble è un numero estremamente importante per la scienza moderna. Per esempio, se raddoppi la costante, raddoppi anche la dimensione stimata dell'universo... Ma il fatto è che in anni diversi scienziati diversi hanno operato con valori diversi della costante di Hubble.

La costante di Hubble è espressa in chilometri al secondo per megaparsec (un'unità di distanza cosmica pari a 3,3 milioni di anni luce).

Ad esempio, nel 1929 il valore della costante di Hubble era pari a 500. Nel 1931 era pari a 550. Nel 1936 - 520 o 526. Nel 1950 - 260, ad es. sceso in modo significativo. Nel 1956 scese ancora di più: a 176 o 180. Nel 1958 scese ulteriormente a 75 e nel 1968 balzò a 98. Nel 1972 il suo valore variava da 50 a 130. Oggi la costante di Hubble è considerata 55. Tutti questi cambiamenti hanno permesso a un astronomo di dire con umorismo che la costante di Hubble sarebbe stata meglio chiamata variabile di Hubble, che ora è accettata. In altre parole, si ritiene che la costante di Hubble cambi con il tempo, ma il termine "costante" è giustificato dal fatto che in un dato momento in tutti i punti dell'Universo la costante di Hubble è la stessa.

Naturalmente, tutti questi cambiamenti nel corso dei decenni possono essere spiegati dal fatto che gli scienziati hanno migliorato i loro metodi e migliorato la qualità dei calcoli.

Ma sorge spontanea la domanda: che tipo di calcoli? Ripetiamo ancora una volta che nessuno può davvero verificare questi calcoli, dal momento che non è stata ancora inventata una roulette (anche un laser) che potrebbe raggiungere la galassia vicina.

Inoltre, anche nel rapporto delle distanze tra le galassie, le persone sane non capiscono tutto. Se l'Universo si espande, secondo la legge di proporzionalità, in modo uniforme, perché allora molti scienziati ottengono valori di quantità così diversi, basati sulle stesse proporzioni dei tassi di questa espansione? Si scopre che anche queste proporzioni di espansione in quanto tali non esistono.

Lo scienziato astronomo Wiger ha notato che, quando gli astronomi misurano in direzioni diverse, ottengono tassi di espansione diversi... Poi notò qualcosa di ancora più strano: scoprì che il cielo può essere diviso in due serie di direzioni... Il primo è un insieme di direzioni in cui molte galassie si trovano di fronte a galassie più lontane. Il secondo è l'insieme delle direzioni in cui le galassie lontane sono prive di galassie in primo piano. Chiamiamo il primo gruppo di direzioni dello spazio "regione A", il secondo gruppo - "regione B".

Wiger ha scoperto una cosa incredibile. Se nei nostri studi ci limitiamo alle galassie lontane nella regione A e solo sulla base di questi studi calcoliamo la costante di Hubble, allora otteniamo un valore costante. Se fai ricerche nell'area B, ottieni un valore completamente diverso della costante.

Si scopre che il tasso di espansione della galassia, secondo questi studi, varia a seconda di come e in quali condizioni misuriamo gli indicatori provenienti da galassie lontane. Se li misuriamo dove ci sono galassie in primo piano, allora ci sarà un risultato, se non c'è in primo piano, il risultato sarà diverso.

Se l'universo si sta davvero espandendo, allora cosa potrebbe far sì che le galassie in primo piano influenzino così tanto la velocità di altre galassie? Le galassie sono a una distanza enorme l'una dall'altra, non possono soffiarsi l'una contro l'altra, come si soffia su un pallone. Pertanto, sarebbe logico supporre che il problema risieda nei misteri del redshift.

Questo è esattamente ciò che ha ragionato Wieger. Ha suggerito che gli spostamenti verso il rosso misurati di galassie lontane, su cui si basa tutta la scienza, non sono affatto correlati all'espansione dell'Universo. Piuttosto, sono causati da un effetto completamente diverso. Ha suggerito che questo effetto precedentemente sconosciuto è associato al cosiddetto meccanismo di invecchiamento della luce che si avvicina a noi da lontano.

Secondo Wieger, lo spettro della luce che è passato attraverso un enorme spazio subisce un forte redshift solo perché la luce viaggia troppo lontano. Wiger ha dimostrato che ciò avviene in conformità con le leggi fisiche ed è sorprendentemente simile a molti altri fenomeni naturali. In natura, sempre, se qualcosa si muove, allora c'è necessariamente qualcos'altro che impedisce questo movimento. Tali forze ostruttive esistono anche nello spazio esterno. Wieger crede che quando la luce percorre grandi distanze tra le galassie, l'effetto redshift comincia ad apparire. Associava questo effetto all'ipotesi dell'invecchiamento (diminuzione dell'intensità) della luce.

Si scopre che la luce perde la sua energia, attraversando lo spazio, in cui ci sono determinate forze che interferiscono con il suo movimento. E più la luce invecchia, più diventa rossa. Pertanto, il redshift è proporzionale alla distanza, non alla velocità dell'oggetto. Quindi più la luce viaggia, più invecchia. Rendendosi conto di ciò, Wieger descrisse l'universo come una struttura non in espansione. Si rese conto che tutte le galassie sono più o meno stazionarie. E il redshift non è correlato all'effetto Doppler, e quindi le distanze dall'oggetto misurato e la sua velocità non sono correlate. Wieger ritiene che il redshift sia determinato da una proprietà intrinseca della luce stessa; quindi, sostiene che la luce, dopo aver percorso una certa distanza, diventa semplicemente più vecchia. Questo non prova in alcun modo che la galassia alla quale viene misurata la distanza si stia allontanando da noi.

La maggior parte (ma non tutti) gli astronomi moderni rifiuta l'idea dell'invecchiamento della luce. Secondo Joseph Silk dell'Università della California a Berkley, "La cosmologia dell'invecchiamento della luce è insoddisfacente perché introduce una nuova legge della fisica".

Ma la teoria dell'invecchiamento della luce presentata da Wiger non richiede aggiunte radicali alle leggi fisiche esistenti. Suggerì che nello spazio intergalattico esiste un certo tipo di particelle che, interagendo con la luce, portano via parte dell'energia luminosa. La stragrande maggioranza degli oggetti massicci ha più di queste particelle rispetto ad altri.

Usando questa idea, Wieger ha spiegato i diversi redshift per le regioni A e B come segue: la luce che passa attraverso le galassie in primo piano incontra più di queste particelle e quindi perde più energia della luce che non passa attraverso le galassie in primo piano. Pertanto, si osserverà uno spostamento verso il rosso maggiore nello spettro degli ostacoli che attraversano la luce (regioni delle galassie in primo piano), e questo porta a valori diversi per la costante di Hubble. Wieger ha anche fatto riferimento a ulteriori prove delle sue teorie, ottenute in esperimenti su oggetti con lenti redshift.

Ad esempio, se misuri lo spettro della luce che emana da una stella situata vicino al disco del nostro Sole, l'entità dello spostamento verso il rosso in essa sarà maggiore rispetto al caso di una stella situata nella regione lontana del cielo. Tali misurazioni possono essere effettuate solo durante un'eclissi solare totale, quando le stelle vicine al disco solare diventano visibili al buio.

In breve, Wieger ha spiegato i redshift in termini di un universo non in espansione, in cui il comportamento della luce differisce dall'idea accettata dalla maggior parte degli scienziati. Wieger crede che il suo modello dell'universo fornisca dati astronomici più accurati e realistici rispetto al modello standard di un universo in espansione.Questo vecchio modello non può spiegare gran parte della differenza nella costante di Hubble. Secondo Wieger, i lenti spostamenti verso il rosso potrebbero essere una caratteristica globale dell'Universo. L'universo potrebbe essere statico, e quindi la necessità di una teoria del big bang semplicemente scompare.

E tutto sarebbe andato bene: avremmo detto grazie a Wiger, rimproverò Hubble, ma è apparso un nuovo problema, prima sconosciuto. Questo problema sono i quasar. Una delle caratteristiche più sorprendenti dei quasar è che i loro redshift sono straordinariamente alti rispetto a quelli di altri oggetti astronomici. Mentre il redshift misurato per una galassia normale è di circa 0,67, alcuni dei redshift di quasar sono vicini a 4,00. Al momento, sono state trovate galassie con un coefficiente di redshift maggiore di 1,00.

Se accettiamo, come la maggior parte degli astronomi, che si tratta di normali redshift, allora i quasar devono essere di gran lunga gli oggetti più distanti mai trovati nell'universo ed emettono un milione di volte più energia di una galassia sferica gigante, anch'essa senza speranza.

Se prendiamo la legge di Hubble, allora le galassie (con redshift maggiori di 1,00) dovrebbero allontanarsi da noi a una velocità superiore alla velocità della luce e i quasar a una velocità pari a 4 volte la velocità della luce.

Si scopre che ora è necessario sgridare Albert Einstein? O è che le condizioni iniziali del problema non sono corrette e il redshift è l'equivalente matematico di processi di cui abbiamo poche idee? La matematica non è sbagliata, ma non fornisce una comprensione effettiva dei processi in atto. Ad esempio, i matematici hanno da tempo dimostrato l'esistenza di ulteriori dimensioni dello spazio, mentre la scienza moderna non riesce a trovarle in alcun modo.

Pertanto, entrambe le alternative disponibili all'interno della teoria astronomica convenzionale affrontano serie difficoltà. Se si considera il redshift come il consueto effetto Doppler, a causa dell'assorbimento spaziale, le distanze indicate sono così grandi che altre proprietà dei quasar, in particolare l'emissione di energia, sono inspiegabili. D'altra parte, se il redshift non è correlato, o non è completamente correlato alla velocità di movimento, non abbiamo ipotesi attendibili sul meccanismo con cui viene generato.

È difficile ottenere prove convincenti basate su questo problema. Gli argomenti da un lato o le domande dall'altro si basano principalmente sull'ovvia associazione tra quasar e altri oggetti. Evidenti associazioni con tali spostamenti verso il rosso sono offerte come prove a sostegno di semplici spostamenti Doppler o come ipotesi "cosmologiche". Gli oppositori sostengono che le associazioni tra oggetti con diversi redshift indicano che sono in atto due diversi processi. Ogni gruppo etichetta le associazioni degli avversari come fasulle.

In ogni caso, in relazione a questa situazione, dobbiamo convenire che la seconda componente (velocità) del redshift è identificata come un'altra variazione Doppler, prodotta allo stesso modo del normale redshift di assorbimento, e deve essere aggiunta al normale spostamento, dando una riflessione matematica sui processi in corso.

E la comprensione fattuale dei processi in corso può essere trovata nelle opere di Dewey Larson, ad esempio, in questo passaggio.

Redshift di Quasar

Sebbene alcuni oggetti ora noti come quasar fossero già riconosciuti come appartenenti a una nuova e separata classe di fenomeni a causa dei loro spettri speciali, la vera scoperta dei quasar può essere attribuita al 1963, quando Martin Schmidt determinò lo spettro della radiosorgente 3C 273 come spostato del 16% verso il rosso ... La maggior parte delle altre caratteristiche distintive originariamente attribuite ai quasar dovevano essere determinate quando venivano accumulati più dati. Ad esempio, una prima descrizione li ha definiti "oggetti simili a stelle che coincidono con sorgenti radio". Ma le osservazioni moderne mostrano che nella maggior parte dei casi i quasar hanno strutture complesse, decisamente non come le stelle, e c'è un'ampia classe di quasar, la cui emissione radio non è stata rilevata. L'alto redshift continuava ad essere un segno del quasar, e la sua caratteristica distintiva era l'intervallo di magnitudo osservato che si espandeva verso l'alto. Il redshift secondario misurato a 3C 48 era 0,369, ben al di sopra della misurazione primaria di 0,158. All'inizio del 1967, quando erano disponibili 100 redshift, il massimo era di 2,223 e al momento della pubblicazione era salito a 3,78.

L'allargamento dell'intervallo di redshift al di sopra di 1,00 ha sollevato la questione dell'interpretazione. Sulla base della precedente comprensione dell'origine dello spostamento Doppler, uno spostamento verso il rosso di recessione superiore a 1,00 indicherebbe che la velocità relativa è maggiore della velocità della luce. L'accettazione generale del punto di vista di Einstein secondo cui la velocità della luce è il limite assoluto ha reso tale interpretazione inaccettabile per gli astronomi e si è fatto ricorso alla matematica della relatività per risolvere il problema. La nostra analisi nel volume I mostra che si tratta di un'applicazione errata delle relazioni matematiche in situazioni in cui queste relazioni possono essere utilizzate. Ci sono contraddizioni tra i valori ottenuti a seguito dell'osservazione e ottenuti con mezzi indiretti. Ad esempio, misurando la velocità dividendo la distanza coordinata per l'ora. In tali esempi, la matematica della relatività (equazioni di Lorentz) viene applicata alle misurazioni indirette per metterle in accordo con le misurazioni dirette ritenute corrette. Gli spostamenti Doppler sono misurazioni dirette di velocità che non richiedono correzione. Uno spostamento verso il rosso di 2,00 indica un movimento relativo verso l'esterno con un valore scalare doppio della velocità della luce.

Mentre il problema dell'alto redshift è stato aggirato nel pensiero astronomico tradizionale da un trucco con la matematica della relatività, il problema della distanza-energia che l'accompagna era più ribelle e ha resistito a qualsiasi risoluzione o trucco.

Se i quasar si trovano alle distanze indicate dalla cosmologia, cioè a distanze corrispondenti ai redshift, in base al fatto che sono normali redshift di una recessione, allora la quantità di energia che emettono è molto maggiore di quella che può essere spiegata dal processo noto di generazione di energia, o anche qualsiasi processo speculativo capzioso. D'altra parte, se le energie vengono abbassate a livelli credibili assumendo che i quasar siano molto più vicini, allora la scienza ufficiale non ha alcuna spiegazione per i grandi spostamenti verso il rosso.

Ovviamente bisogna fare qualcosa. L'una o l'altra ipotesi limitante dovrebbe essere abbandonata. O ci sono processi precedentemente sconosciuti che producono molta più energia rispetto ai processi già noti, oppure ci sono fattori sconosciuti che spingono i redshift del quasar oltre i consueti valori di recessione. Per qualche ragione, la cui razionalità è difficile da capire, la maggior parte degli astronomi crede che l'alternativa al redshift sia l'unica che richieda revisione o espansione nella teoria fisica esistente. L'argomento più spesso sollevato contro le obiezioni di coloro che propendono per una spiegazione non cosmologica dei redshift è questo: l'ipotesi richiesta per essere misurata nella teoria fisica dovrebbe essere accettata solo come ultima risorsa. Ciò che questi individui non riescono a vedere è che l'ultima risorsa è l'unica cosa che rimane. Se escludiamo la modifica della teoria esistente per spiegare i redshift, allora la teoria esistente dovrebbe essere modificata per spiegare l'entità della generazione di energia.

Inoltre, l'alternativa energetica è molto più radicale in quanto non solo richiede nuovi processi completamente sconosciuti, ma comporta anche un enorme aumento della scala di generazione, oltre il livello attualmente conosciuto. D'altra parte, tutto ciò che è richiesto in una situazione di redshift, anche se non è possibile ottenere una soluzione basata su processi noti, è un nuovo processo. Non pretende di spiegare nulla di più di quanto è ormai riconosciuto come prerogativa del noto processo recessivo; è semplicemente usato per generare redshift in posizioni spaziali meno distanti. Anche senza nuove informazioni dallo sviluppo di una teoria dell'universo del moto, dovrebbe essere chiaro che un'alternativa al redshift è un modo molto migliore per rompere lo stallo esistente tra l'energia dei quasar e le teorie del redshift. Ecco perché la spiegazione emersa come risultato dell'applicazione della teoria del sistema inverso per risolvere il problema è così significativa.

Tali inferenze sono in qualche modo accademiche, poiché accettiamo il mondo così com'è, che ci piaccia o no ciò che troviamo. Tuttavia, va notato che anche qui, come in molti esempi delle pagine precedenti, la risposta che appare come risultato del nuovo sviluppo teorico assume la forma più semplice e logica. Naturalmente, la risposta al problema del quasar non comporta una rottura con la maggior parte dei fondamenti, come si aspetterebbero gli astronomi, che propendono per una spiegazione non cosmologica dei redshift. Secondo loro, dovrebbero essere inclusi alcuni nuovi processi o principi fisici per aggiungere una "componente non di velocità" alla recessione del redshift dei quasar. Scopriamo che non è necessario alcun nuovo processo o principio. Il redshift extra è semplicemente il risultato della velocità aggiunta, velocità che è sfuggita alla consapevolezza a causa dell'impossibilità di essere rappresentata nel tradizionale quadro spaziale di riferimento.

Come affermato sopra, il valore limite per la velocità di esplosione e il redshift sono due unità risultanti in una dimensione. Se la velocità di esplosione è equamente divisa tra le due dimensioni attive nella regione intermedia, il quasar può trasformarsi in movimento nel tempo se la componente di esplosione del redshift nella dimensione originale è 2,00 e il redshift totale del quasar è 2,326. Al momento della pubblicazione del libro "Quasars and Pulsars", era stato pubblicato solo un redshift di quasar, che superava il valore di 2,326 di una quantità significativa. Come indicato in quel lavoro, il redshift di 2,326 non è un massimo assoluto, ma il livello al quale il movimento del quasar si sposta verso un nuovo stato, che, come in ogni caso consentito, può avvenire. Pertanto, il valore molto alto di 2,877, attribuito al quasar 4C 05 34, indicava o l'esistenza di qualche processo, a causa del quale è stata ritardata la trasformazione, che teoricamente potrebbe avvenire a 2,326, o un errore di misura. In assenza di altri dati disponibili, la scelta tra le due alternative sembrava al momento indesiderabile. Negli anni successivi sono stati riscontrati molti ulteriori redshift superiori a 2,326; ed è diventato ovvio che l'espansione dei redshift dei quasar a livelli superiori è un fenomeno frequente. Pertanto, la situazione teorica è stata rivista e la natura del processo, che ha funzionato a redshift più elevati, è stata chiarita.

Come descritto nel Volume 3, il fattore di redshift di 3.5, che prevale al di sotto del livello di 2.326, è il risultato di un'equa distribuzione di sette unità di spazio equivalente tra una dimensione parallela alla dimensione del moto nello spazio e una dimensione perpendicolare ad essa . Tale equa distribuzione è il risultato dell'azione della probabilità in assenza di influenze a favore di una distribuzione rispetto all'altra, e le altre distribuzioni sono completamente escluse. Tuttavia, esiste una piccola ma significativa probabilità di distribuzione ineguale. Invece della solita distribuzione di 3½ - 3½ sette unità di velocità, la divisione potrebbe diventare 4 - 3, 4½ - 2½ e così via. Il numero totale di quasar con redshift al di sopra del livello corrispondente alla distribuzione 3½ - 3½ è relativamente piccolo. E non ci si aspettava che un gruppo casuale di dimensioni moderate, diciamo 100 quasar, contenesse più di un quasar di questo tipo (se lo fa).

La distribuzione asimmetrica nella dimensione non ha effetti osservabili significativi sui livelli delle velocità inferiori (sebbene creerebbe risultati anomali in uno studio come l'analisi del pool di Arp se fosse più comune). Ma diventa evidente a livelli più alti, poiché si traduce in redshift che superano il solito limite di 2,326. A causa del secondo grado (quadrato) della natura della comunicazione interregionale, 8 unità coinvolte nel tasso di esplosione, di cui 7 risiedono nella regione intermedia, diventano 64 unità, di cui 56 risiedono in questa regione. Pertanto, eventuali coefficienti di redshift superiori a 3,5 vengono aumentati a passi di 0,125. Il massimo teorico corrispondente a una distribuzione in una sola dimensione sarebbe 7,0, ma la probabilità diventa insignificante a un livello inferiore, apparentemente vicino a 6,0. I corrispondenti valori di redshift raggiungono un massimo di circa 4.0.

Un aumento del redshift dovuto a un cambiamento nella distribuzione in una dimensione non include alcun aumento della distanza nello spazio. Di conseguenza, tutti i quasar con redshift di 2,326 e superiori si trovano approssimativamente alla stessa distanza nello spazio. Questa è la spiegazione dell'apparente discrepanza inclusa nel fatto osservato che la luminosità dei quasar con redshift estremamente elevati è paragonabile alla luminosità dei quasar con un intervallo di redshift di circa 2,00.

Le esplosioni stellari, innescando una catena di eventi che portano all'emissione di un quasar dalla galassia di origine, riducono la maggior parte della materia stellare che esplode a energia cinetica e radiale. Il resto della massa stellare viene frantumato in particelle di gas e polvere. Parte del materiale disperso penetra nei settori galattici che circondano la regione dell'esplosione e, quando uno di questi settori viene espulso come quasar, contiene gas e polvere in rapido movimento. A causa del fatto che le velocità massime delle particelle sono superiori alle velocità richieste per sfuggire all'attrazione gravitazionale delle singole stelle, questo materiale gradualmente si fa strada e nel tempo assume la forma di una nuvola di polvere e gas attorno al quasar - il atmosfera, come possiamo chiamarla. La radiazione delle stelle che compongono il quasar passa attraverso l'atmosfera, aumentando l'assorbimento delle righe nello spettro. Il materiale sparso che circonda un quasar relativamente giovane si muove con il corpo principale e l'assorbimento del redshift è approssimativamente uguale alla quantità di radiazione.

Man mano che il quasar si sposta verso l'esterno, le sue stelle costituenti invecchiano e, negli ultimi stadi della loro esistenza, alcune di esse raggiungono limiti accettabili. Quindi tali stelle esplodono nelle già descritte supernove di tipo II. Come abbiamo visto, le esplosioni lanciano una nuvola di prodotti verso l'esterno nello spazio e una seconda nuvola simile verso l'esterno durante (equivalente all'espulsione verso l'interno nello spazio). Quando la velocità dei prodotti dell'esplosione emessi nel tempo si sovrappone alla velocità del quasar, che è già vicino al confine del settore, i prodotti si spostano nel settore spaziale e scompaiono.

Il movimento verso l'esterno dei prodotti dell'esplosione lanciati nello spazio è equivalente al movimento verso l'interno nel tempo. Pertanto, è opposto al movimento del quasar verso l'esterno nel tempo. Se il movimento verso l'interno potesse essere osservato indipendentemente, creerebbe uno spostamento verso il blu, poiché sarebbe diretto verso di noi e non lontano da noi. Ma poiché un tale movimento si verifica solo in combinazione con il movimento verso l'esterno del quasar, la sua influenza mira a ridurre la velocità di uscita risultante e il valore del redshift. Quindi, i prodotti delle esplosioni secondarie che si muovono lentamente si spostano verso l'esterno allo stesso modo del quasar stesso, e le componenti della velocità inversa semplicemente ritardano il loro arrivo nel punto in cui avviene la trasformazione in movimento nel tempo.

Di conseguenza, un quasar in uno degli ultimi stadi della sua esistenza è circondato non solo dall'atmosfera che si muove con il quasar stesso, ma anche da una o più nuvole di particelle che si allontanano dal quasar nel tempo (spazio equivalente). Ogni nube di particelle contribuisce all'assorbimento del redshift, che differisce dal valore di emissione per il valore della velocità interna impartita alle particelle dalle esplosioni interne. Come indicato nella discussione sulla natura del moto scalare, qualsiasi oggetto che si muova in questo modo può acquisire anche un moto vettoriale. Le velocità vettoriali dei componenti del quasar sono piccole rispetto alle loro velocità scalari, ma possono essere abbastanza grandi da creare deviazioni misurabili dalle quantità scalari. In alcuni casi, ciò porta all'assorbimento del redshift al di sopra del livello di emissione. A causa della direzione verso l'esterno delle velocità risultanti dalle esplosioni secondarie, tutti gli altri assorbimenti di redshift diversi dai valori di emissione sono inferiori ai redshift di emissione.

Le velocità impartite alle particelle emesse non hanno un effetto significativo sulla z della recessione, così come un aumento della velocità effettiva oltre il livello di 2,326; pertanto, la variazione avviene nel rapporto di redshift ed è limitata a 0,125 passi - la variazione minima in questo rapporto. Pertanto, il possibile assorbimento dei redshift avviene per mezzo di valori regolari che differiscono tra loro di 0,125z ½. A causa del fatto che il valore z dei quasar raggiunge un massimo a 0,326 e l'intera variabilità dei redshift superiori a 2,326 deriva dalle variazioni del coefficiente di redshift, i valori teorici del possibile assorbimento del redshift sono identici per tutti i quasar e coincidono con i possibili valori dei redshift di emissione.

Poiché la maggior parte dei quasar ad alto redshift osservati sono relativamente vecchi, i loro costituenti sono in uno stato di estrema attività. Questo movimento vettoriale introduce una certa incertezza nelle misurazioni del redshift delle emissioni e rende impossibile dimostrare una correlazione accurata tra teoria e osservazione. Nel caso di assorbimento di redshift, la situazione è più favorevole, poiché i valori di assorbimento misurati per ciascuno dei quasar più attivi formano una serie, e la relazione tra le serie può essere dimostrata anche quando le singole quantità hanno un grado significativo di incertezza.

Come risultato dell'esplosione, il redshift è un prodotto del coefficiente di redshift e z ½, e ogni quasar con un tasso di recessione z inferiore a 0,326 ha il proprio insieme di possibili assorbimenti del redshift, e i membri consecutivi di ciascuna serie differiscono di 0,125 z 2. Uno dei sistemi più grandi di questa gamma, studiato finora, è il quasar 0237-233.

Di solito ci vuole un lungo periodo di tempo per portare un numero significativo di stelle quasar al limite di età che innesca l'attività esplosiva. Di conseguenza, l'assorbimento di redshift diversi dai valori di emissione non appare finché il quasar non raggiunge un intervallo di redshift superiore a 1,75. Tuttavia, è chiaro dalla natura del processo che esistono eccezioni a questa regola generale. Le parti esterne appena ingrandite della galassia di origine sono principalmente composte da stelle più giovani, ma condizioni speciali durante la crescita della galassia, come una congiunzione relativamente recente con un'altra grande popolazione, possono iniettare una concentrazione di stelle più vecchie nella parte espulsa della galassia. struttura. ... Le stelle più vecchie raggiungono quindi i loro limiti di età e avviano una catena di eventi che creano un'estinzione del redshift prima del solito durante la fase di vita del quasar. Tuttavia, il numero di vecchie stelle incluse in ogni quasar appena emesso non sembra essere abbastanza grande da generare un'attività interna che porta a un intenso sistema di assorbimento del redshift.

Nella gamma più alta del redshift, entra in gioco un nuovo fattore; accelera la tendenza verso un maggiore assorbimento dei redshift. Per introdurre incrementi di velocità nei componenti polverosi e gassosi di un quasar, necessari per avviare il sistema di assorbimento, è solitamente richiesta una notevole intensità di attività esplosiva. Tuttavia, non esiste tale limitazione oltre due unità della velocità di esplosione. Qui le componenti diffuse sono influenzate dalle condizioni del settore spaziale, che tendono a diminuire la velocità inversa (equivalente ad un aumento della velocità), creando un ulteriore assorbimento dei redshift durante la normale evoluzione del quasar, senza bisogno di ulteriore energia generazione nel quasar. Pertanto, al di sopra di questo livello, "tutti i quasar mostrano forti linee di assorbimento". Streetmatter e Williams, dal cui messaggio è tratta la dichiarazione di cui sopra, proseguono dicendo:

"Sembra che ci sia una soglia per la presenza di materiale assorbito nell'emissione di redshift intorno a 2.2".

Questa scoperta empirica è coerente con la nostra scoperta teorica che esiste un confine settoriale definito al redshift di 2,326.

Oltre all'assorbimento del redshift negli spettri ottici, al quale si riferisce la discussione precedente, l'assorbimento del redshift si trova anche alle radiofrequenze. La prima di tali scoperte in emissione dal quasar 3C 286 ha suscitato notevole interesse a causa dell'impressione piuttosto diffusa che sia necessaria una spiegazione diversa da quella dell'assorbimento delle frequenze ottiche per spiegare l'assorbimento delle frequenze radio. I primi ricercatori sono giunti alla conclusione che il redshift delle radiofrequenze si verifica a causa dell'assorbimento di idrogeno neutro in alcune galassie situate tra noi e il quasar. Poiché in questo caso l'assorbimento del redshift è di circa l'80%, hanno considerato le osservazioni come prove a favore dell'ipotesi cosmologica del redshift. Basandosi sulla teoria dell'universo del moto, le osservazioni radio non introducono nulla di nuovo. Il processo di assorbimento che funziona nei quasar è applicabile alla radiazione di tutte le frequenze. E la presenza dell'assorbimento del redshift a una radiofrequenza ha lo stesso significato della presenza dell'assorbimento del redshift a una frequenza ottica. I redshift a radiofrequenza misurati per il 3C 286 per l'emissione e l'assorbimento sono dell'ordine di 0,85 e 0,69, rispettivamente. Con un rapporto di redshift di 2,75, l'assorbanza teorica del redshift corrispondente a un valore di emissione di 0,85 è 0,68.

Redshift

abbassando le frequenze della radiazione elettromagnetica, una delle manifestazioni dell'effetto Doppler a . Il nome "K. insieme a." a causa del fatto che nella parte visibile dello spettro, a causa di questo fenomeno, le linee risultano spostate alla sua estremità rossa; K. s. si osserva anche nella radiazione di qualsiasi altra frequenza, ad esempio nella gamma radio. L'effetto opposto dell'aumento delle frequenze è chiamato spostamento blu (o viola). Molto spesso, il termine "K. insieme a." è usato per designare due fenomeni: K. cosmologico con. e gravitazionale K. con.

Cosmologico (metagalattico) K. con. è chiamato l'osservato per tutte le sorgenti lontane (galassie (vedi Galassie), quasar (vedi Quasar)) diminuzione delle frequenze di radiazione, che indica la distanza di queste sorgenti l'una dall'altra e, in particolare, dalla nostra Galassia, cioè circa la non stazionarietà ( espansione ) Metagalassia. K. s. per le galassie fu scoperto dall'astronomo americano W. Slipher nel 1912-14; nel 1929 E. Hubble scoprì che K. s. per le galassie lontane più che per quelle vicine, e aumenta approssimativamente in proporzione alla distanza (legge dei raggi cosmici, o legge di Hubble). Sono state proposte varie spiegazioni per lo spostamento osservato delle righe spettrali. Tale, ad esempio, è l'ipotesi del decadimento dei quanti di luce in un tempo di milioni e miliardi di anni, durante il quale la luce di sorgenti lontane raggiunge l'osservatore terrestre; secondo questa ipotesi, l'energia diminuisce durante il decadimento, che è associato alla variazione della frequenza di radiazione. Tuttavia, questa ipotesi non è supportata da osservazioni. In particolare, K. S. in parti diverse dello spettro della stessa sorgente, nell'ambito dell'ipotesi, dovrebbe essere diverso. Nel frattempo, tutti i dati di osservazione indicano che K. con. indipendente dalla frequenza, variazione relativa della frequenza z = (ν 0 - ) / ν 0è esattamente la stessa per tutte le frequenze di radiazione, non solo nel campo ottico, ma anche nel campo radio di una data sorgente ( ν 0 - la frequenza di una certa riga dello spettro della sorgente, ν - la frequenza della stessa linea registrata dal ricevitore; ). Tale variazione di frequenza è una proprietà caratteristica dello spostamento Doppler e, di fatto, esclude tutte le altre interpretazioni di K. con.

Nella teoria della relatività (vedi Teoria della relatività) Doppler K. s. è considerato come il risultato del rallentamento del flusso del tempo in un sistema di riferimento in movimento (l'effetto della teoria della relatività ristretta). Se la velocità del sistema sorgente rispetto al sistema ricevitore è υ (nel caso di K. metagalattico con. υ - questa è la velocità radiale) , poi

(C- la velocità della luce nel vuoto) e secondo il K. osservato con. è facile determinare la velocità radiale della sorgente: v si avvicina alla velocità della luce, rimanendo sempre inferiore ad essa (v v, molto inferiore alla velocità della luce ( υ) , la formula è semplificata: υ ≈cz. La legge di Hubble in questo caso è scritta nella forma υ = cz = Hr (R- distanza, H - costante di Hubble). Per determinare le distanze degli oggetti extragalattici utilizzando questa formula, è necessario conoscere il valore numerico della costante di Hubble N. La conoscenza di questa costante è molto importante per la cosmologia (Vedi Cosmologia) : insieme aè associato al cosiddetto. l'età dell'universo.

Fino agli anni '50. 20 ° secolo le distanze extragalattiche (la cui misurazione è naturalmente associata a grandi difficoltà) erano molto sottovalutate, e quindi il valore H, determinata da queste distanze, si è rivelata molto sopravvalutata. Nei primi anni '70. 20 ° secolo per la costante di Hubble, il valore H = 53 ± 5 ( km/sec)/ Mgps, reciproco T = 1 / H = 18 miliardi di anni.

Fotografare gli spettri di sorgenti deboli (lontane) per misurare il segnale cosmico, anche utilizzando gli strumenti più grandi e lastre fotografiche sensibili, richiede condizioni di osservazione favorevoli e lunghe esposizioni. Per le galassie, gli spostamenti sono misurati in modo affidabile z 0,2, corrispondente alla velocità υ ≈ 60 000 km/sec e una distanza di oltre 1 miliardo. ps. A tali velocità e distanze, la legge di Hubble è applicabile nella sua forma più semplice (l'errore è dell'ordine del 10%, cioè lo stesso dell'errore nel determinare n). I quasar sono, in media, cento volte più luminosi delle galassie e, quindi, possono essere osservati a distanze dieci volte maggiori (se lo spazio è euclideo). Per i quasar, è vero che z 2 e più. Con spostamenti z = 2 velocità υ ≈ 0,8․c = 240 000 km/sec. A tali velocità, si stanno già manifestando specifici effetti cosmologici: non stazionarietà e curvatura dello spazio-tempo (vedi Curvatura dello spazio-tempo); in particolare, diventa inapplicabile la nozione di singola distanza univoca (una delle distanze - la distanza lungo la distanza spaziale - qui, ovviamente, r = υlH = 4,5 miliardi ps). K. s. testimonia l'espansione dell'intera parte dell'Universo accessibile all'osservazione; questo fenomeno è comunemente indicato come l'espansione dell'universo (astronomico).

Gravitazionale K. con. è una conseguenza del rallentamento della velocità del tempo ed è dovuto al campo gravitazionale (effetto della relatività generale). Questo fenomeno (chiamato anche effetto Einstein, effetto Doppler generalizzato) è stato previsto da A. Einstein nel 1911 fu osservata a partire dal 1919, prima nella radiazione del Sole, e poi in alcune altre stelle. Gravitazionale K. con. è consuetudine caratterizzare la velocità condizionale υ, calcolati formalmente utilizzando le stesse formule dei casi dei raggi cosmici cosmologici. Valori di velocità condizionali: per il Sole υ = 0,6 km/sec, per la densa stella Sirius B υ = 20 km/sec. Nel 1959, per la prima volta, fu possibile misurare il K. s., dovuto al campo gravitazionale della Terra, che è molto piccolo: υ = 7,5․10 -5 cm/sec(vedi effetto Mössbauer). In alcuni casi (ad esempio, nel caso di un collasso gravitazionale), si dovrebbe osservare un collasso gravitazionale. entrambi i tipi (come effetto cumulativo).

Illuminato .: Landau L.D., Lifshits E.M., Field Theory, 4a ed., Mosca, 1962, § 89, 107; Fondamenti osservativi della cosmologia, trad. dall'inglese, M., 1965.

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Grande Enciclopedia Sovietica. - M .: enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

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MAIUSC ROSSO

MAIUSC ROSSO

Aumento delle lunghezze d'onda (l) righe in e-magn. spettro della sorgente (spostamento delle righe verso la parte rossa dello spettro) rispetto alle righe degli spettri di riferimento. Quantitativamente K. pagina. è caratterizzato dal valore z = (lprin-ltest) / ltest, dove ltest e lprin sono, rispettivamente, la radiazione emessa dalla sorgente e ricevuta dall'osservatore (ricevitore di radiazioni). Due meccanismi portano alla comparsa di A. Page.

A. Page, per effetto Doppler, sorge nel caso in cui la sorgente luminosa relativa all'osservatore porta ad un aumento della distanza tra loro (vedi EFFETTO DOPLER). Il relativistico. il caso in cui il movimento della sorgente v rispetto al ricevitore è paragonabile alla velocità della luce (s), K. s. può verificarsi anche se la distanza tra la sorgente e il ricevitore non aumenta (il cosiddetto effetto Doppler trasversale). A. S., Sorgente in questo caso, può essere interpretato come conseguenza del relativismo. decelerazione temporale alla sorgente rispetto all'osservatore (vedi TEORIA DELLA RELATIVITÀ). Cosmologo. L'astronave osservata in galassie e quasar lontane viene interpretata sulla base della teoria della relatività generale (GR) come l'effetto dell'espansione della Metagalassia (la distanza reciproca delle galassie l'una dall'altra; (vedi COSMOLOGIA)). L'espansione della metagalassia porta ad un aumento delle lunghezze d'onda della radiazione relitta e ad una diminuzione dell'energia dei suoi quanti (cioè al raffreddamento della radiazione relitta).

Gravitat. K. s. si verifica quando il ricevitore di luce si trova in un'area con minore gravità. potenziale (fi2) rispetto alla sorgente (fi1). In questo caso, il veicolo spaziale è una conseguenza del rallentamento della velocità del tempo vicino alla massa gravitante e di una diminuzione della frequenza dei quanti di luce emessi (l'effetto della relatività generale): n = (1+ (fi2-fi1) / c2 ), Un esempio di gravitats. K. s. può servire come uno spostamento della linea negli spettri di stelle dense - nane bianche. Utilizzando l'effetto Mössbauer, nel 1959 fu possibile misurare il K. s. in gravitat. Terra.

Dizionario enciclopedico fisico. - M .: enciclopedia sovietica. . 1983 .

MAIUSC ROSSO

L'aumento di lunghezza è monocromatico. componente dello spettro della sorgente di radiazione nel sistema di riferimento dell'osservatore rispetto alla lunghezza d'onda di tale componente nel proprio. quadro di riferimento. Il termine "K. s." nata nello studio delle righe spettrali dell'ottica. intervallo spostato verso l'estremità delle onde lunghe (rosso) dello spettro. Il motivo A. S. può apparire il movimento della sorgente rispetto all'osservatore - effetto Doppler o (e) differenza di intensità di campo gravitazione nei punti di emissione e registrazione delle radiazioni - veicoli spaziali gravitazionali. In entrambi i casi, il parametro di spostamento non dipende dalla lunghezza d'onda, per cui la densità di distribuzione dell'energia della radiazione F 0 () è associato a una densità simile nell'intrinseco. quadro di riferimento f e(). rapporto

Spostamento Doppler della lunghezza d'onda nello spettro di una sorgente in movimento con velocità radiale e a tutta velocità, è

Per il moto puramente radiale, il redshift ( z D >> 0) corrisponde ad un aumento della distanza dalla sorgente (> 0), tuttavia, ad una componente tangenziale della velocità diversa da zero, il valore Z D> O può essere osservato anche a<0.

Gravitat. K. s. fu predetto da A. Einstein (A. Einstein, 1911) nello sviluppo della teoria della relatività generale (GR). Nell'approssimazione lineare rispetto al potenziale newtoniano (vedi. legge di gravitazione) , dove rispettivamente, i valori di gravitats. potenziale nei punti di emissione e registrazione delle radiazioni ( z g> 0 nel caso in cui il modulo sia maggiore al punto di emissione). Per oggetti compatti massicci con un forte campo gravitazionale (ad es. stelle di neutroni e buchi neri) dovresti usare f-lami esatto. In particolare, gravitats. K. s. nello spettro della sferica. peso corporeo m e raggio (r g - raggio gravitazionale, G - costante gravitazionale) è definito dall'espressione

Inizialmente per esperimento. per testare l'effetto Einstein, sono stati studiati gli spettri del Sole e di altri astri. oggetti. Per il sole z g 2 * 10 -6, che è troppo piccolo per una misurazione affidabile dell'effetto, ma negli spettri nane bianche (r 10 3 -10 4 km, r g 1-3 chilometri, z g 10 -4 - 10 -5) l'effetto è stato trovato. Nel 1960, R. Pound e G. Rebka, usando effetto Mössbauer, misurato la gravità. K. s. con la propagazione della radiazione gamma in condizioni terrestri ( z g 10 -15).

Il concetto di cosmologico. K. s. è sorto a seguito di opere (1910-29) V. Slipher, K. Wirtz, K. Lundmark e E. Hubble. Quest'ultimo nel 1929 istituì il cosiddetto. Legge di Hubble - relazione approssimativamente lineare z,. da lontano D lontano galassie e i loro grappoli: z c(H 0 / c) D, dove h 0 - cosiddetto. Parametro Hubble [modern. grado H 0 75 km/(s*Mpc) con un'incertezza fino a un fattore di 1,5].

Cosmologo. K. s. è associato all'espansione generale dell'Universo ed è dovuto all'azione congiunta degli effetti Doppler ed Einstein (per galassie relativamente vicine, con D<10 3 Мпк, осп. роль играет эффект Доплера). В спектрах галактик зарегистрировано макс. значение z c 3, negli spettri dei quasar z c 4.5 (1988). Nel 1965 A. Penzias e R. Wilson scoprirono sfondo a microonde con temperatura di 2,7 K, interpretata come una reliquia della fase iniziale dell'espansione dell'Universo. Per la radiazione di fondo z c 1500.

Effetto A. Pagina. negli spettri di galassie lontane (l'effetto della galassia "fuga") è stato spiegato nel quadro di un non stazionario modello cosmologico, basata sulla relatività generale (A.A.Fridman, 1922). Per un Universo non stazionario isotropo e omogeneo (vedi. Cosmologia) il valore z c connesso con fattore di scala R (t) in emissione t e e registrazione t 0 rapporto di luce

L'espansione dell'universo trova risposta qui z c> 0. La legge di Hubble è considerata lineare a quest'ultima relazione con ... Tipo specifico di funzione R (t) è determinato da ur-ny gravitats. Campi di Oto. V. Yu. Terebizh.

Enciclopedia fisica. In 5 volumi. - M .: enciclopedia sovietica. Caporedattore A.M. Prokhorov. 1988 .

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