Физики выдвигали различные идеи о космологическом красном смещении. Идея не очень хорошо согласуется с тем, что мы знаем о том, как излучение взаимодействует с материей.
Астрофизики видят провалы в спектре света от далеких объектов там, где линии в спектре водорода были бы, когда свет проходит через облака газа. Фотон стартует с более высокой частоты. По мере уменьшения его частоты он достигает частоты, необходимой для перехода атома водорода с одного энергетического уровня на другой. Затем он, вероятно, будет поглощен и повторно излучен в случайном направлении. Частота света, который не рассеивается таким образом, продолжает уменьшаться.
Таким образом, получается полоса частот, внутри которой интенсивность намного меньше.
Предполагается, что материя иногда поглощает в широком спектре и повторно излучает в том же направлении, но с несколько более низкой частотой.
Если свет теряет энергию, эта энергия в той или иной форме переходит в вещество. Для перевода молекул из одного состояния в другое требуется фиксированная энергия в системе отсчета молекулы, что не подходит для принятия постоянной части энергии фотона. Если энергия является кинетической энергией, то сохранение импульса требует, чтобы фотон рассеялся в другом направлении.
Свет, который мы видим от удаленных объектов, подобен излучаемому им свету, сдвинутому по частоте на один и тот же коэффициент, но с некоторыми частотами, удаленными из-за рассеяния.
Принятое объяснение, по-видимому, прекрасно соответствует этим наблюдениям. Общая теория относительности предполагает, что фотоны будут смещаться в красную область во время своего путешествия. Если бы это было не так, нам пришлось бы это объяснять. Экспериментально было показано, что свет смещается в красную область в гравитационном поле по мере продвижения вверх, что является еще одним аналогичным предсказанием общей теории относительности.
Не забываем ставить лайки и подписываться!