Чтобы полностью понять, о чем идет речь в этой статье, вам нужно сначала сюда: «Эффект Доплера», а потом сюда: «Спектральный анализ». Если вы все это уже знаете, то должны и знать о том, что такое красное смещение. Это смещение на спектрограмме исследуемого объекта, который удаляется в противоположную сторону от наблюдателя. Коротко говоря, при отдалении свет объекта становится красным, при приближении – фиолетовым. Благодаря красному смещению было сделано одно из важнейших открытий: вращение и отдаление галактик. Эдвин Хаббл обнаружил красное смещение галактик, что позволило ему сделать вывод о расширении Вселенной, так как они постоянно отдаляются друг от друга. Это подкрепляется тем, что величина смещения растет по мере удаления галактики от нас. Но и это еще не все. На одном крае галактик смещение красное, а на другом – фиолетовое. Что это значит? Что они еще и вращаются.
Красное смещение также вызывается и расширением самого пространства. Как это происходит? Пока свет движется к нам от определенного источника, галактики не перестают двигаться, а Вселенная продолжает расширяться. Тем самым, за время «путешествия» света его длина волны тоже расширяется. А в какую сторону происходит смещение при увеличении длины волны? Правильно, в красную.
Расширение пространства
Наверное, у некоторых из вас возникли вопросы наподобие: «Если красное смещение доказывает расширение Вселенной, то почему мы этого не чувствуем? Почему расстояние до других небесных тел и галактик не меняется? Почему метр все еще составляет 100 сантиметров, а не хотя бы 101?
Красное смещение действительно является индикатором расширения пространства. Галактики хоть и удаляются друг от друга, он их координаты при этом не меняются. Это происходит потому, что пространство и материя не есть одно и то же. Второе как бы находится на первом. Если это сложно понять, представьте себе муравья, сидящего на сдутом воздушном шарике. Если вы начнете надувать этот шарик, его ткань будет увеличиваться в размерах. Но будет ли при этом растягиваться сидящий на нем муравей? Конечно же, нет. Так вот шар – это пространство, а насекомое – материя, включающая в себя планеты, галактики и все, что есть во Вселенной.
Метр всегда будет метром. Протоны, электроны, даже атомы не увеличиваются в размерах. Все элементарные частицы удерживаются вместе по средствам гравитации и электромагнитных сил, поэтому предметы вокруг нас не увеличиваются.
Квазары
Американский астроном Хэлтон Кристиан Арп, являющийся одним из первых, кто обнаружил квазары, выдвинул интересную теорию. Он предположил, что у них есть собственное смещение в красную сторону спектра, никак не зависящее от их удаленности. Таким образом, если они соответствуют закону Хаббла (для обратного нет никаких причин), то их массы и скорости просто поражают воображение.
Настоящим рекордсменом можно считать квазар 3C196. Он удален от Земли на двенадцать миллиардов световых лет (что тоже своеобразный рекорд) и движется со скоростью около 200 000 км/с.
Критика
Как и у всего в этом мире, у красного смещения есть свои противники. Некоторые астрономы выдвигают собственные теории о том, что свет краснеет из-за длительного движения сквозь разряженный газ в межгалактическом пространстве. Во время его путешествия короткие волны «теряются» и свет краснеет, но линии спектра никак не двигаются. То есть никакого смещения на самом деле нет. Согласно этому предположению, свет, исходящий от удаленных объектов, со временем теряет часть своей энергии. Поэтому длина волны увеличивается, и мы видим только красный.
Ни одна из этих теорий не имеет такой доказательной базы, как та, о которой шла речь в этой статье. Очень уж не убедительно звучит потеря энергии светом. Да и куда она вообще девается, тоже не понятно.
