Про то, что вселенная постоянно расширяется, слышали даже те, кто не интересуется ни физикой, ни астрономией. Вот только далеко не все понимают, в чем это расширение на самом деле заключается. Давайте не будем сейчас искать причины этого интересного явления (про причины можно написать этак пару томов и всё равно не найти ответ), а постараемся просто правильно сформулировать механизм расширения вселенной.
Как таковое расширение зафиксировать сложно. Ученые не могут взять и сравнить результаты измерений расстояний десятилетней давности с тем расстоянием, которое имеется сегодня. Но процесс расширения регистрируется по так называемому красному смещению.
Длина волны видимого света, испускаемого наблюдаемым объектом, увеличивается для наблюдателя. Чем дальше от нас будет наблюдаемый отдаленный объект и чем быстрее он будет удаляться, тем более красным станет наблюдаемый спектр и увеличится длина волны. Это эффект Доплера для световых волн.
В чём, собственно говоря, вопрос?
Вот только что и от чего отодвигается на самом деле?
Расширение вселенной можно представить самыми разными способами.
Она может расширяться так, что вся материя и всё свободное пространство будут совместно «раздуваться» подобно воздушному шарику и расстояние между двумя соседними точками будет неустанно расти.
Может происходить увеличение объема только лишь свободного пространства, которое пока не занимает материя ну или где пока материю обнаружить не удалось, а при этом сами объекты будут отодвигаться всё дальше и дальше друг от друга.
Могут расползаться одни лишь материальные объекты. Вот только как это происходит на самом деле?
Википедия описывает этот процесс примерно так:
Расширение вселенной – это явление, состоящее в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей вселенной.
Вот только опять не ясно, расширяется ли, например, материальный объект совместно с пространством.
Как происходит процесс с физической точки зрения?
Когда мы говорим про расширение вселенной, то речь идёт только о расширении свободного пространства. Тут можно много спорить про существование пустоты как таковой, но будем опираться на более или менее устоявшиеся факты.
Процесс часто ассоциируют с булкой с изюмом. Подобная аналогия уже проскакивала в модели атома Томсона, только у него там был пудинг с изюмом.
Смысл с расширением простой – изюм в модели иллюстрирует материальные и связанные друг с другом объекты. Они не изменяется и размеры изюма всегда сохраняются одинаковыми.
Материальные объекты (причем, не только резиновый мячик, но и целая солнечная система) тоже не подвержены расширению. Существующий же вокруг изюма хлеб или булка могут расширяться в виду самых разных процессов.
Если оставить тесто с изюмом подходить и оно увеличится в объеме, то увеличится только объем теста без роста размеров самих изюминок. Также происходит и при расширении вселенной.
Расширению самих тел и связанных друг с другом объектов препятствуют внутренние силы. Внутри материальных тел это взаимодействие между частицами и их притяжение. В объектах типа солнечных систем это гравитационное взаимодействие. И, нужно отметить, хорошо, что процесс расширения пространства во вселенной не может эти силы превзойти. Или результат для всего материального был бы очевидным :)...
В итоге расширение вселенной нужно понимать как расширение свободного пространства между объектами.
Две галактики действительно будут отодвигаться всё дальше и дальше друг от друга. Поэтому, в телескоп (а точнее в специальный прибор для наблюдения) можно, в общем-то, увидеть, как какая-нибудь удаленная звезда перемещается от тебя всё дальше и дальше.
Легко тут представить для себя более наглядную модель. В пустыне есть два города. Между ними 100 км. Сами города имеют постоянный размер. Но ежедневно они отодвигаются друг от друга посредством роста размера самой пустыни между городами. Так и будет получаться, что города, которые были расположены на расстоянии 100 км, через неделю окажутся уже на 120 км друг от друга.
Обязательно подписывайтесь, лайкайте и возвращайтесь за новым контентом на проект! Материалы выходят регулярно!
- Много эксклюзивов выходит на телеге проекта
