Красное смещение и закон Хаббла
Космическое красное смещение — это явление, при котором свет от удаленных галактик смещается к более длинным волнам спектра, то есть к красному цвету. Это означает, что галактики удаляются от нас со скоростью, пропорциональной их расстоянию. Эта зависимость называется законом Хаббла и является основой для измерения расстояний во Вселенной.
Закон Хаббла был открыт в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом на основе наблюдений за цефеидами — переменными звездами, чья светимость зависит от периода колебаний. Измеряя период и светимость цефеид в разных галактиках, Хаббл определил их расстояние до нас и сравнил его с красным смещением их спектра. Он обнаружил линейную связь между этими величинами: чем дальше галактика, тем больше ее красное смещение и тем быстрее она удаляется от нас.
Это открытие стало революцией в космологии, поскольку оно показало, что Вселенная не статична, а динамична и расширяется. Это подтверждало теорию Большого взрыва, согласно которой Вселенная возникла из начального состояния высокой плотности и температуры и с тех пор расширяется и охлаждается. Закон Хаббла также позволил оценить возраст Вселенной, обратив время назад до момента, когда все галактики были сжаты в одну точку.
Альтернативные гипотезы
Однако не все ученые принимают закон Хаббла и теорию Большого взрыва как окончательную истину. Некоторые из них считают, что красное смещение может иметь другие причины, не связанные с расширением пространства. Они предлагают различные гипотезы, которые пытаются объяснить наблюдаемые факты без предположения о динамике Вселенной.
Одна из таких гипотез — теория усталого света, которая была предложена в 1929 году французским физиком Полем Лапласом. Согласно этой теории, свет от удаленных галактик теряет энергию по мере своего распространения в пространстве из-за взаимодействия с межзвездной средой или квантовыми флуктуациями. Это приводит к смещению спектра света к красному цвету, но не означает, что галактики движутся от нас.
Другая гипотеза — теория переменной массы, которая была разработана в 1930-х годах швейцарским физиком Фрицем Цвикки. Он предположил, что масса элементарных частиц зависит от космологического времени и уменьшается по мере его течения. Это приводит к тому, что атомные часы в далеких галактиках идут медленнее, чем на Земле, а свет от них смещается к красному цвету. Это также не означает, что галактики движутся от нас.
Еще одна гипотеза — теория несогласованного красного смещения, которая была выдвинута в 1993 году американским астрономом Хэлтоном Арпом. Он утверждал, что красное смещение не является мерой расстояния до галактик, а связано с их физическими свойствами, такими как масса, заряд или возраст. Он также нашел примеры галактик с разным красным смещением, которые находятся в одном скоплении или связаны друг с другом мостиками из материи. Это противоречило закону Хаббла и теории Большого взрыва.
Новая модель Ломбризера
Профессор теоретической физики Женевского университета Лукас Ломбризер предложил новую модель, которая ставит под сомнение расширение Вселенной. Его идея основана на том, что гравитация может быть неодинаковой в разных частях Вселенной, а зависеть от плотности материи в них.
Согласно этой модели, мы живем в области Вселенной, где гравитация сильнее, чем в среднем по всей Вселенной. Это означает, что свет от далеких галактик изгибается и растягивается под влиянием гравитационного поля нашей области. Это приводит к красному смещению спектра света, которое мы ошибочно интерпретируем как расширение пространства.
Ломбризер утверждает, что его модель лучше объясняет некоторые наблюдаемые эффекты, такие как ускорение расширения Вселенной или аномалия скорости сверхдалеких сверхновых. Он также считает, что его модель более проста и естественна, чем стандартная космологическая модель, которая требует введения темной материи и темной энергии — двух загадочных компонентов, которые составляют большую часть содержимого Вселенной, но не имеют физического объяснения.
Критика и перспективы
Не все ученые согласны с моделью Ломбризера и его критикой стандартной космологии. Некоторые из них указывают на то, что его модель не соответствует некоторым экспериментальным данным, таким как фоновое космическое излучение или анизотропия скорости галактик. Другие замечают, что его модель не является уникальной и может быть сведена к стандартной модели с помощью математических преобразований.
Кроме того, многие ученые считают, что стандартная космологическая модель является наиболее успешной и проверенной теорией, которая объясняет все наблюдаемые факты о Вселенной. Они не видят необходимости отказываться от нее в пользу альтернативных гипотез, которые не имеют достаточных доказательств или предсказаний.
Тем не менее модель Ломбризера представляет собой интересный и оригинальный взгляд на космологию, который стимулирует дальнейшие исследования и дискуссии. Она показывает, что наше понимание Вселенной еще далеко от полного и окончательного, и что есть место для новых идей и экспериментов.
