Откуда мы знаем, что Вселенная расширяется?

Сама идея о том, что Вселенная расширяется – довольно новая. Хотя если поразмыслить логически люди могли додуматься до нее уже в 17-18 веках – сразу после открытия закона Всемирного тяготения. Ведь действительно – если все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояний между ними, то с течением времени вся материя во вселенной сбилась бы в одну “кучу”. Однако ничего похожего мы не наблюдаем. Это возможно в двух случаях а) закон Всемирного тяготения неверен б) расстояние между массами увеличивается быстрее, чем сила тяготения успевает его уменьшить.

Однако до первой половины 20-го века никто до этого не додумался. Даже великий Эйнштейн не представлял себе возможности расширяющейся вселенной, хотя она и напрямую следовала из его теории относительности. Первым понял, что вселенная расширяется великий американский астроном Эдвин Хаббл.

Открытие других галактик

До Хаббла считалось, что вся вселенная – это галактика Млечный Путь. Все началось с того, что Хабблу удалось измерить расстояния до далеких звезд в туманности Андромеды и оказалось, что они находятся слишком далеко, чтобы быть частью Млечного Пути.

Туманность Андромеды

Многие не хотели принимать его всерьез, ведь он был очень молод и не имел авторитета, но его аргументы были неоспоримы, а математические выкладки точны, и научное сообщество приняло эти результаты, совершившие впоследствии переворот в космологии. В следующие годы Хаббл открыл несколько десятков галактик за пределами Млечного Пути.

Красное и синее смещение

Общеизвестно, что свет обладает свойствами как электромагнитных колебаний, так и потока частиц. Видимый нами свет зависит от длины волны световых электромагнитных колебаний. По одну сторону спектра находятся “красные” волны – длинноволновые колебания, а по другую – “сине-фиолетовые” волны – коротковолновые.

При движении источника колебаний наблюдается эффект Доплера. Если источник колебаний удаляется от нас – то длинна волн увеличивается, а если приближается к нам – наоборот – длина волн уменьшается. В случае со светом происходит смещение в красную (при удалении) и в синюю (при приближении) стороны.

Выводы Хаббла

Хаббл решил замерить красное и синее смещение открытых им галактик. Он ожидал, что будет примерно равное количество галактик свет от которых был смещенным в красную или в синюю сторону, т.е. галактики во вселенной двигались по его представлению хаотично. Однако к его удивлению он заметил, что почти все галактики отдалялись от нас.

Затем Хаббл заметил, что галактики находящиеся ближе к нам имеют меньшее красное смещение, чем более удаленные галактики. Ему удалось открыть четкую закономерность получившую название закон Хаббла, который гласит, что чем больше расстояние между галактиками, тем быстрее увеличивается расстояние между ними. Благодаря этому Хаббл смог сделать вывод, что Вселенная не просто расширяется, но расширяется с ускорением!

Мы пока не знаем что является источником этого ускорения, вероятно для того, чтобы это понять потребуется новый Эдвин Хаббл.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *