Элементы космологии



Скачать 497.1 Kb.
страница4/11
Дата05.05.2018
Размер497.1 Kb.
ТипКурс лекций
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
3. Красное смещение

Рассмотрим более подробно вопрос о красном смещении. Предположим, мы принимаем излучение от галактики, расположенной от нас на расстоянии dr. Если длина волны испущенного фотона , то длина волны принимаемого фотона будет смещена на величину d, которая определяется согласно эффекту Доплера:



.

Обозначим через dt время, за которое свет проходит расстояние dr. Тогда для плоского Мира



.

Интегрируя это соотношение для конечных промежутков времени, получаем:



. (2.11)

где индексы "о" и "е" относятся к моментам наблюдения и испускания (еще можно записать to = tВ). Если ввести величину z  красное смещение:



, (2.12)
то соотношение (2.11) переписывается в виде

(2.13)

Подчеркнем, что величина z непосредственно измеряется по спектру объекта. Соотношение (2.13) позволяет определить момент времени испускания фотона по его красному смещению.


Задача: Наиболее далекие квазары имеют красное смещение z  45. Сколько времениt луч света идет от них до нас?

Ответ:t = tВte ~ 12 млрд. лет. Принимаемый сегодня от квазара фотон был испущен te ~ 1 млрд. Лет после начала расширения Вселенной.
Преобразуем формулу (2.11) к несколько иному виду. Для этого вернемся к модели предыдущего параграфа. Радиус шара, о котором шла речь в этом параграфе, со временем меняется по закону:

.

Подставив это в (2.11), получим



(2.14)

где Ro и Re радиусы шара на соответствующие моменты времени.

Соотношение (2.14) позволяет придать другой смысл явлению разбегания галактик. Выше мы использовали представления классической физики, согласно которой существует некоторое абсолютное пространство, масштабы в котором неизменны, а галактики, как молекулы газа при расширении, разбегаются относительно этого абсолютного пространства.

Если же в качестве пространственного масштаба (эталона) принять длину волны некоторого фотона, то соотношение (2.14) тогда интерпретируется следующем образом: галактики покоятся относительно пространства, а меняются пространственные масштабы. И это проявляется в красном смещении их спектров.

Последняя трактовка приводит к выводу о том, что свойства пространства (и, соответственно, времени) не являются неизменными. Они меняются в процессе эволюции Вселенной.


Каталог: web
web -> Литература Древняя Русь в «Слове о полку Игореве»
web -> Рабочая программа специальность 351500 математическое обеспечение и администрирование информационных систем статус дисциплины
web -> Проблемы становления и развития социального диалога на региональном уровне
web -> Форум образовательных инициатив национальный наблюдательный центр юневок центр кыргызстан
web -> Социальное партнерство в России: специфика или подмена понятий? Термины «социальное партнерство»
web -> История философии тема Философия как наука: предмет, социальная роль и место в культуре


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница