Эффект красного космологического смещения
Связь эффекта красного космологического смещения со временем полёта фотонов. Характеристика скоростей полёта фотонов во Вселенной от объектов, имеющих разные лучевые скорости, с помощью эффекта Физо (эффекта Доплера). Особенности смещения линий спектров.
| Рубрика | Астрономия и космонавтика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.03.2020 |
| Размер файла | 15,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Эффект красного космологического смещения
Во Вселенной скорости фотонов в полёте разные, если они движутся от разных объектов, имеющих разные лучевые скорости. Это объясняется эффектом Физо, который заставляют Вас называть эффектом Доплера. Но у фотона два эффекта.
Один - это эффект Физо (Доплера). Другой - это эффект красного космологического смещения.
Эффект Физо связан со скоростью света, которая алгебраически складывается со скоростями источника и приёмника.
Но в полёте скорость фотонов постоянная.
Эффект Физо обнаруживается по смещению частотных линий спектров . Одна частотная линия из спектра, у которого объект имеет лучевую скорость относительно наблюдателя. Другая аналогичная частотная линия из спектра, у которого объект не имеет лучевой скорости относительно наблюдателя.
В этом эффекте информация о величине скорости объекта переносится самой скоростью фотонов.
У частотной линии скорость фотонов будет .
У частотной линии скорость фотонов будет .
Смещения линий спектров в эффекте Физо пропорциональны разности скоростей фотонов между скоростью света , излученного от движущегося источника света, и скоростью света от объекта, не имеющего лучевой скорости относительно наблюдателя
.
Запишем эту зависимость в относительных величинах
.
Окончательная формула эффекта Физо примет вид:
или .
Эффект красного космологического смещения связан со временем полёта фотонов (с расстоянием).
Эффект красного космологического смещения обнаруживается также через смещение линий спектров . Но здесь будут отличия от эффекта Физо. Всё будет по-другому.
Одна частотная линия из спектра очень близкого объекта, другая аналогичная частотная линия из спектра очень дальнего объекта.
Изменение частоты излученных фотонов при космологическом красном смещении связано со временем полёта (с расстоянием) ,
где - смещение линий спектров,
- время полёта фотонов,
- коэффициент пропорциональности, связывающий смещения линий спектров со временем полёта фотона (численно равный постоянной Хаббла), но выраженного в .
Запишем эту зависимость в относительных величинах
или .
При красном космологическом смещении инерция (энергия) фотона убывает вместе с его массой при постоянной скорости полёта.
Разберёмся в этом. У наблюдателя два спектра: один от очень близкого объекта - Солнца и другой от очень дальнего объекта.
Характеристики фотонов от очень близкого объекта:
- частота фотонов - , скорость фотонов - ,
- инерция (энергия) фотонов - , ().
Характеристики фотонов от очень дальнего объекта:
- частота фотонов - , скорость фотонов - ,
- инерция (энергия) фотонов - , ().
При этом всегда: , , . Что показывают измерения, производимые в эффекте красного космологического смещения? В результате полёта фотона частота уменьшается. Значит, по формуле Планка уменьшается инерция (энергия) фотона. Так как скорость фотона в полёте постоянная, то уменьшение инерции (энергии) связано с уменьшением массы фотона.
При красном космологическом смещении, которое связано с длительностью полёта (это млн. или млрд. лет) скорость фотонов в полёте постоянная. А изменение измеряемых характеристик фотона, а именно, частоты связано с уменьшением массы фотона в зависимости от времени полёта. С каждым колебанием в полёте фотон излучает эфирную частичку, тем самым, изменяя все остальные характеристики, которые связаны между собой: частоту и инерцию (энергию). При космологическом красном смещении информация накапливается во время полёта. Зависимость смещения линий спектров от времени полёта фотонов, которую нашёл Хаббл, носит нелинейный характер .
Достигшие наблюдателя фотоны дают смещения линий спектров, соответствующее лучевой составляющей скорости объекта ± (эффект Физо), и плюс к этому смещения линий спектров , связанные со временем полёта .
Поэтому смещения линий спектров складываются от двух эффектов ±. В полёте фотон с каждым колебанием излучает эфирную частицу и тем самым только уменьшает свою массу, соответственно, изменяя остальные характеристики, которые связаны между собой. Таким образом, вторым эффектом производится счёт времени полёта (или пройденного расстояния). Расчёт параметров излучаемой эфирной частицы и закон, по которому изменяется частота фотона, подробно описан в разделе 17.
Естественно, что смещения линий спектров при этом эффекте всегда будут смещены только в красную область спектра, но трактовать это как эффект Физо (Доплера) очень и очень невежественно. Информацию о суммарной лучевой скорости объекта и наблюдателя эффект Физо (Доплера) и информацию о времени полёта (расстоянии) до объекта (эффект космологического красного смещения) фотон сообщает нам в виде суммарного от этих эффектов смещения линий спектров.
Какая часть суммарного смещения линий спектров принадлежит одному или другому эффекту определить невозможно?
Как определить, какой из этих эффектов превалирует в наблюдениях и насколько?
Если объект близкий, например, входит в состав нашей галактики, то эффект от космологического красного смещения будет незначительным. Им можно пренебречь. Смещения линий спектров укажут на суммарную лучевую составляющую скоростей объекта и наблюдателя с небольшой погрешностью.
Если объект находится в пределах скопления галактик Местная группа и расстояния до её объектов известны с определённой степенью точности, то тогда возможно смещения линий спектров разделить по эффектам. Например, галактика М31 (Туманность Андромеды) по смещению линий в спектре имеет скорость сближения с наблюдателем 400 км/с. Однако, это результат двух эффектов. Так как расстояние до М31 составляет 2 млн. св. лет, то необходимо к этой скорости прибавить 50 км/с. Тогда реальная скорость сближения будет 450 км/с.
Если объект очень удалён, а точность в определении расстояния до него маленькая, тогда суммарной лучевой скоростью объекта и наблюдателя можно пренебречь. Смещения линий спектров в таком случае укажут на расстояние до объекта.
Используемые источники
фотон скорость космологический смещение
1. Николаев С.А. “Эволюционный круговорот материи во Вселенной”, 8-ое издание, СПб, 2015 г., 320 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие, классификация и спиральные рукава галактик. Характеристика и описание квазаров. Строение, внешний вид и звездный состав Нашей Галактики. Сущность эффекта красного смещения в спектрах галактик. Понятие, свойства, структура и возраст Метагалактики.
реферат [3,9 M], добавлен 26.01.2010Получение неоднородного и неизотропного решения космологических уравнений тяготения Эйнштейна для неоднородно распределенной темной энергии. Вычисление хронометрических инвариантов космологической модели. Интерпретация красного смещения спектров галактик.
дипломная работа [1020,2 K], добавлен 13.05.2015Ознакомление с историей открытия квазизвездных радиоисточников, причинами смещения спектральных линий. Рассмотрение радиоструктуры квазаров, их инфракрасного и рентгеновского излучения, определение скорости удаления, возраста и источников энергии.
контрольная работа [36,6 K], добавлен 03.05.2010Теория образования Вселенной, гипотеза о цикличности ее состояния. Первые модели мира, описание процессов на разных этапах космологического расширения. Пересмотр теории ранней Вселенной. Строение Галактик и их виды. Движение звезд и туманностей.
реферат [31,3 K], добавлен 01.12.2010Выявление и понимание связей между наблюдаемыми явлениями и величинами в их качественном и количественном представлении как основная задача физики. Значение закона сохранения энергии и эффекта Доплера. Закономерности движения различных частей Вселенной.
реферат [28,4 K], добавлен 21.06.2016Эволюция представлений о строении Вселенной и ее происхождении. Расширение Вселенной как самое величайшее из известных человечеству явлений природы. Термин "красное смещение" и его использование для обозначения космологического и гравитационного явлений.
реферат [36,8 K], добавлен 26.01.201012 апреля 1961г. совершен первый орбитальный космический полет человека. 108 минут полёта навсегда изменили жизнь Юрия Гагарина. Лётчик истребительного авиационного полка, проложив дорогу в космос, в одночасье стал одним из самых знаменитых людей в мире.
презентация [1,1 M], добавлен 05.02.2011Системы спутниковой навигации. Иллюстрация эффекта Доплера. GPS-спутники, необходимые для полного покрытия земной поверхности. Принцип работы GPS-навигации. Наружные станции контроля. Основные характеристики спутников. Современное применение GPS.
презентация [9,1 M], добавлен 02.01.2012Биография Юрия Алексеевича Гагарина - спортсмена и летчика, родившегося на Смоленщине в годы войны, его образование и семья. История успешного совершения первого в истории человечества полёта на советском космическом корабле "Восток" 12 апреля 1961 года.
презентация [964,5 K], добавлен 25.03.2011Изучение собственного движения звезды, под которым понимают перемещение звезды на небесной сфере за год. Компоненты собственного движения звезд. Суть эффекта Доплера. Звезда Барнарда - самая близкая к солнцу. Наблюдения за изменением контура созвездия.
презентация [1,5 M], добавлен 11.09.2016Астрономия как наука. Космология как учение о Вселенной. Теория относительности и космология. Вселенная как система объектов. Типы космических объектов: звезды, планеты, малые тела. Межзвездная среда. Солнечная система. Проблема жизни во Вселенной.
реферат [32,6 K], добавлен 23.11.2006Детские и школьные годы Терешковой Валентины. Работа на Ярославском шинном заводе и увлечение парашютным спортом. Зачисление в отряд космонавтов. Тренировки на устойчивость организма к факторам космического полёта. Первый в мире полёт женщины-космонавта.
презентация [561,8 K], добавлен 09.02.2014Учение о Вселенной как о едином целом. Охваченная астрономическими наблюдениями область Вселенной (Метагалактика). Гипотетическое представление о Вселенной. Взгляды ученых на механизм расширяющейся Вселенной. Процессы рождения и развития Вселенной.
реферат [122,9 K], добавлен 24.09.2014Взаимозависимость пространства и движущихся объектов во Вселенной. Описание сил взаимотяготения и отталкивания между звездами, подтверждающие их расчеты и наблюдения. Свойство абсолютной упругости электрона и особенности его структуры. Природа галактик.
научная работа [17,0 K], добавлен 22.09.2010Детство, юность, трудовая деятельность, личная жизнь В. Терешковой. Принятие в отряд космонавтов, подготовка и тренировки. Полет на "Востоке-6", возникшие проблемы. Карьера в отряде после полёта. Общественно-политическая деятельность. Награды и звания.
реферат [22,5 K], добавлен 11.01.2015Характеристика наиболее известных моделей Вселенной: модель де-Ситтера, Леметра, Милна, Фридмана, Эйнштейна-де Ситтера. Космологическая модель Канта. Теория Большого взрыва. Календарь Вселенной: основные эры в развитии Вселенной и их характеристика.
презентация [96,5 K], добавлен 17.11.2011Космология как наука о Вселенной, методика и закономерности изучения. Структура и составные части Вселенной, законы взаимодействия, существующие модели. Теории эволюции Вселенной, их отличительные особенности и доказательства, современные исследования.
контрольная работа [28,5 K], добавлен 25.11.2010История открытия явления дисперсии и его значение для развития физики как науки. Методика спектрального анализа, разновидности спектров. Эффекты Доплера и Зеемана. История телескопических наблюдений Солнца и современные знания о его влиянии на Землю.
научная работа [56,5 K], добавлен 03.07.20094 октября 1957 года - день начала космической эры, 12 апреля 1961 - день первого в мире пилотируемого полёта в космос, 18 марта 1965 года - выход в открытый космос, 20 июля 1969 года – день, когда первый в мире землянин ступил на Луну.
реферат [837,3 K], добавлен 03.01.2006История развития представлений о Вселенной. Космологические модели происхождения Вселенной. Гелиоцентрическая система Николая Коперника. Рождение современной космологии. Модели Большого взрыва и "горячей Вселенной". Принцип неопределенности Гейзенберга.
реферат [359,2 K], добавлен 23.12.2014
