Вычисляем возраст, размеры, ускорения объектов, действие гравитации и другие параметры Вселенной.
Закон Хаббла, по которому разбегаются все галактики и другие объекты Вселенной :
v = H * r
где: V – скорость объекта Вселенной,
H – постоянная Хаббла, 73 (км/с)/Мпк
r - расстояние до объекта.
Чем дальше мы вглядываемся в просторы Вселенной, тем дальше мы двигаемся по шкале времени, уходя от наших дней все дальше в прошлое Вселенной. Т.к. свет двигается с постоянной скоростью (Будем считать, что скорость света не зависит от скорости источника. Эта ситуация характерна для теории относительности, так и в случае с эфиром), то задержка времени, с которой мы получаем информацию об объектах Вселенной о скорости, расстоянии и в том числе о постоянной Хаббла, будет пропорциональна расстоянию до объекта деленной на скорость света.
t = - r / c
t – задержка времени
r- расстояние
c- скорость света,
v = H * t * c
С одной стороны постоянная Хаббла является ускорением, т.е. как растёт скорость от расстояния, а с другой – обратной величиной времени.
Максимальная скорость объекта Вселенной равна скорости света:
c = H *t*c
Время, которое необходимо объекту удалиться от «центра» взрыва до расстояния r:
t = 1/H = 1/ 73 км/с мпк
1.36 * 104 * 10^12 / 10^6 лет = 1,36 *10^10 лет
=13,6 млрд лет
Это время необходимое свету долететь до наблюдателя от самого удалённого объекта. Чтобы объект оказался на таком расстоянии, объекту тоже необходимо как минимум такое же время. Поэтому возраст Вселенной можно оценить не менее, чем в 27,2 млрд лет.
Возьмём производную:
v` = a = - (H*r)` = - dH*r/ dt = - H* c
Можно вычислить его величину: подставив соответствующие значения.
a = - H * c =
= 300000 км/с * 73 км/ с Мпк
219 * 10^5 км2/с2 / 3*10^ 19 км (Мпк) =
= 73 * 10^-14 км/c2 = 22, 6 *10^-6 км/с .год
a – ускорение (точнее замедление), с которым объекты Вселенной разбегаются, но оно постоянно, если при этом соблюдается t = r/ c. Так как постоянная Хаббла является обратной величиной времени, то можно записать:
a ~ - c/ t
Т.е. ускорение (в данном случае замедление) со временем по абсолютной величине падает. Скорость расширения тоже падает из-за наличия замедления.
Рассмотрим график Б. Если бы мы получали мгновенно информацию о скорости, и расстоянии от объекта, то его мы бы обнаружили в точке А. Но информация до нас доходит со скоростью света, а значить, мы получим её из точки В. Пока свет от этой точки дойдёт до наблюдателя пройдёт время t = r/ c, ( Где r – расстояние, с которого мы сняли информацию, c – скорость света.), объект удалиться на расстояние:
dr =t* v = r * H*r /c .
dr = H*r^2 /c (5)
rк = r + H*r^2 /c
- расстояние до объекта на момент получения информации
r – расстояние до объекта на момент излучения.
Впрочем, если от закона Хаббла взять интеграл по t = r/c , то получилось бы нечто подобное.
Если учесть замедление от действия гравитации, то:
rк = r + H*r^2 /c - H*r^2/2c = r + H*r^2/2c
Может возникнуть следующий эффект. Поскольку удалённые объекты удалялись с большей скоростью, то они подверглись меньшему замедлению от действия гравитации, чем близь лежащие. Поэтому мы будем наблюдать, что объекты, чем дальше, тем находятся на большем расстоянии, чем должны были, удаляясь с данной скоростью.
Продолжение следует.