Реферат: Закон Хаббла

Скорость света конечна. Поэтому мы наблюдаем не пространственное распределение красного смещения, а пространственно-временное.

Для наблюдателя арифметическое правило приращения расчетной скорости правомерно лишь для скоростей (расстояний), малых по сравнению со скоростью света (по сравнению с Rmax). Для больших красных смещений необходим учет релятивистских поправок.

Первый фактор приводит к тому, что более удаленные объекты наблюдаются в более ранние эпохи, когда постоянная Хаббла была большей.

Расчет формулы наблюдаемого распределения расчетных скоростей:

Если r- наблюдаемая удаленность космологического объекта, то время, затраченное светом на преодоление этого расстояния:

5. τ=r/C

Тогда объект наблюдается во время, прошедшее с момента “Большого Взрыва”:

6. t=T- τ =T-r/C

Постоянная Хаббла в этот момент была равна:

7. Hr=1/t=1/(T-r/C)

Тогда наблюдаемая расчетная скорость должна быть:

8. v=Hrr=r/(T-r/C)

В этом случае, если ранее без учета конечности скорости света норма приращения расчетной скорости соответствовала космологическому принципу:

9. v=Hr=r/T, откуда

10. dv=Hdr=dr/T, то с учетом конечности скорости распространения света наблюдаемое норма приращения расчетной скорости будет не изотропной:

11. dv= d(r/(T-r/C)dr≠(1/T)dr

Другими словами для наблюдателя при учете конечности скорости распространения света фактически изотропное распределение расчетных скоростей таковым наблюдаться не должно.

Рис. 2. Теоретически фактическое и теоретически наблюдаемое распределение расчетных скоростей “разбегания” для изотропной Вселенной с учетом конечности скорости света.

Наблюдаемое же постоянство нормы приращения расчетных скоростей свидетельствует не в пользу соблюдения космологического принципа в гипотезе “Большого Взрыва”. Возможны 2 варианта:

крайне маловероятное событие “Большого Взрыва” с эпицентром в районе Земли и весьма специфической формой существенно анизотропного расширения, дающее при наблюдении эффект изотропии;

более вероятно, что наблюдаемое красное смещение имеет не доплеровский характер (см. http://www.new-idea.narod.ru/index.htm).

Не меньше проблем возникает и при учете релятивистских эффектов.

Закон линейного (арифметического) сложения скоростей:

12. V2=v1+dv

удовлетворителен лишь для скоростей, неизмеримо малых по сравнению со скоростью света. Когда скорость объекта становится соизмеримой со скоростью света начинают проявляться релятивистские эффекты теории относительности и правило сложения скоростей приобретает иной вид:

13. V2=(v1+dv)/(1+ v1dv/C2)

С учетом релятивистских эффектов условие соответствия космологическому принципу постоянства пространственного прироста скоростей приводит не к строго линейной зависимости наблюдаемой скорости от расстояния, а к гиперболической, по правилу гиперболического тангенса.

14. r= (С/H)arth (v/С), где