Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Объясните простыми словами, как вселенная может «расширяться» и «ускоряться»?

Как понять этот феномен?

ФизикаАстрономия+2
Простыми словами
  · 22,2 K
Копирайтер для B2B. Пишу яркие продающие тексты на сложные темы.  · 29 июл 2020

Чтобы понять феномен, нужно понять, как он был обнаружен.

Расширение Вселенной было обнаружено астрономическими наблюдениями за удаленными объектами - галактиками. Спектральный анализ, который на тот момент уже широко использовался в астрономии, показал, что свет от этих галактик смещен в красную область. Следовательно, галактики от нас удаляются. Следовательно, раньше эти галактики были ближе. Интересно, что на какую удаленную галактику ни посмотри, все они без исключения смещены в красную область. Т.е. все окружающие галактики удаляются от нас. Следовательно, раньше все галактики были ближе друг к другу. Следовательно, Вселенная расширяется.

Доведя эти рассуждения до логического конца (а точнее, начала), мы автоматически придем к идее Большого взрыва.

Впрочем, сам факт того, что галактики разлетаются друг от друга, еще не говорит о том, что Вселенная расширяется сама по себе. Может они в бесконечной пустоте разлетаются? При чем тут тогда Вселенная и ее расширение?

Так вот, оказывается, если заглянуть телескопом еще чуть дальше - ну как "чуть"... сильно дальше - то вместо галактик мы увидим практически равномерное микроволновое излучение по всему небу. Это первичные фотоны, выпущенные спустя примерно 350,000 лет после Большого взрыва долетают до нас с огромным опозданием (13,7 млрд. лет) и с не менее впечатляющим красным смещением, которое сдвинуло их аж в микроволновую область частот.

И вот как раз это реликтовое (т.е. древнее) микроволновое излучение и есть ключевое подтверждение теории Большого взрыва, а также того факта, что именно сама Вселенная расширяется, а не просто разлетаются галактики. Ведь если бы просто галактики разлетались в пустоте вечно, то мы бы увидели именно сформированные галактики в микроволновом спектре, а не просто равномерный фон. А если бы разлет галактик был ограничен во времени, то мы бы и вовсе за гранью определенного расстояния не видели ничего.

Как именно расширяется Вселенная? Тут простыми словами не получится. Суть в том, что увеличивается метрика пространства (не путать с числом измерений) - грубо говоря, пространства становится больше. "Грубо говоря" - потому что, если Вы скажете физику, что пространства становится больше, то он Вам очень грубо ответит. Но для нас с Вами такого описания достаточно. Можно еще такую аналогию представить (с точки зрения физика тоже кривую, конечно): резиновая простыня, с приклеенными к ней горошинами-галактиками. Растягиваем простыню - горошины разбегаются.

Что касается ускорения. Тут все немного проще. Наблюдение за удаленными галактиками показало, что красное смещение дальних галактик больше, чем ближних. Или по-простому: далекие галактики удаляются от нас быстрее, чем ближайшие к нам. Отсюда следует, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется ускоренно. Т.е. в каждый момент времени Вселенная расширяется немного больше, чем в предшествующий момент. Скорость расширения характеризуется постоянной Хаббла, который как раз и ответственен за открытие факта расширения Вселенной.

Так если дальние и, как следствие, древние галактики обладают большим красным смещением, то это означает, что в... Читать дальше

Доктор Универсалис, Красное смещение мы измеряем *сейчас*, а не в прошлом. Из чего следует, что *сейчас* дальние галактики удаляются быстрее, чем ближние. Из чего следует, что когда они были ближе в прошлом, они удалялись медленнее, ровно так же, как медленнее удаляются ближайшие к нам галактики сейчас. А из этого следует ускоренное расширение.

"Растягиваем простыню - горошины разбегаются" А сами галактики почему не расширяются? Картинку на надувном шарике возьмете для примера - чем больше надуваешь шарик, тем больше становится картинка. Нестыковочка...

Energy, потому что галактики гравитационно связаны.

степени тяжести в разных участках земли

Комментарий был удалён за нарушение правил

Лев Похмельных, никакого дальнодействия в современной физике нет.

Комментарий был удалён за нарушение правил

Юрий Кузнецов, Стандартный набор неграмотных возражений, которые прекрасно адресованы даже в таком неспециализированном издании, как Википедия.

Для читателей со звездочкой рекомендую почитать про закон Хаббла у Зельдовича и Новикова.

Могут ли галактики летать, разлетаться и сближаться без расширения вселенной? Конечно, да.

Могут. Но не скоростью света и выше. А для больших красных смещений скорость получится больше c. Поэтому пекулярными скоростями галактик объяснить все наблюдения нельзя.

Кроме того, перемещение точки отсчета к любой произвольной галактике не меняет вид закона Хаббла. Из чего следует, что галактики разлетаются не от общего центра, а друг от друга и каждая от каждой. Что как раз и означает расширение.

К тому же галактики местной группы никуда не улетают,

И сколько их? Штук двадцать? Из двух триллионов только в обозримой Вселенной?

Ну и главное: а что, собственно, расширяется?

Вопрос хороший. Стандартный ответ таков: меняется метрика пространства. Означает ли это, что где-то что-то добавляется или что-то растягивается - неизвестно. Но самого факта это не отменяет.

Я с детства хотел понять что за место такое Вселенная. Лишь с долгими годами усердных...  · 5 февр 2020  ·
nuclearbot
Так как Вселенная это замкнутая система, то энергия из нее никуда не может деться и не прийти извне. Вселенная остывает, а как мы знаем любое остывание приводит к образованию конденсата из разрозненных частичек. Так и во Вселенной образуется всё больше нового материального вещества по мере остывания, но это вещество как частичка упавшая на поверхность воды и разгоняющая... Читать далее
1 эксперт согласени1 эксперт не согласен

Александр, очень интересное предложение (объяснение), спасибо!

Пенсионер, 67 лет. По профессии инженер - разработчик электронной техники.   · 31 авг 2020

Я давал ответ на этот вопрос 23.08.20, однако он был сделан мною поспешно без анализа влияния других факторов (космологического расширения, неодновременности событий, структуры пространства и др.). Вопрос гораздо сложнее и пока ответить на него я не могу.

Прошу меня извинить.

математика, физика, "физика дела", модель сознания  · 22 мар 2023
На самом деле, ответ очень простой. Вселенная описывается как четырехмерное евклидово (а не минковского, статью еще не опубликовал) пространство-время. Если существует момент образования вселенной, то от него идет отсчет существования всех образовавшихся материальных объектов. Траектория движения каждого объекта называется его мировой линией, которая совпадает с его... Читать далее
Пенсионер, 67 лет. По профессии инженер - разработчик электронной техники.   · 23 авг 2020
Мой ответ-шутка - это поднимающееся тесто (обычное дрожжевое тесто). В каждой точке объема оно "поднимается"(расширяется) и со временем это происходит все быстрее и быстрее, и - оно "убегает" из емкости, если проворонить. Но в тесте есть клетки, которые способны делиться, что и вызывает этот процесс. А может быть пространство образовано из таких "клеток" способных делит... Читать далее
Адвокат - есть увлечения в других сферах.   · 18 авг 2020
Может просто свет "устаёт" за миллиарды лет путешествия от видимого края вселенной до нас, от чего несколько замедляется и теряет импульс. Ну как при прохождении через атмосферу от Солнца в вечернем закате. Не уж то свет за миллиарды световых лет не мог встретить в межзвёздном пространстве столько (не меньше чем в 100 км. атмосферы) всяких мелких частиц и полей, которые... Читать далее
1 эксперт не согласен
Не может. Есть галактики с синим смещением в спектре (приближающиеся к нам). Было бы странно, если бы свет от них "... Читать дальше
Во первых нужно ясно представить себе, что мы имеем в виду, когда говорим о Вселенной. Это то, что мы видим или это то, что мы себе представляем. Для меня Вселенная бесконечна, и считаю, что это единственно правильное мнение. А расширяется ли то, что мы видим, ещё долго останется загадочным вопросом. Пространство, расширяясь, увеличивает расстояние между галактиками... Читать далее
1 эксперт не согласен

Недостоверный ответ, не несущий смысловой нагрузки.

Первый

Говоря о рсаширении посмотрим на нашу галактику , и она стотична !!! Но наблюдая за голактиками на удолении видно что они отдолялись, очень много лет назат !!! Что происходит сейчас узнать не восожно !!!

к.т.н., занимаюсь математикой, интересуюсь физикой  · 30 июл 2020
Расширяться может пространство вселенной. Самая простая аналогия, позволяющая представить это расширение — воздушный шарик, который надувают воздухом. Поверхность шара — это двумерный аналог трёхмерного пространства нашей вселенной. Если налепить на поверхность шара лепёшки ("галактики"), то можно наблюдать, что расстояния между галактиками (измеренные по поверхности... Читать далее
Если бы Вселенная расширялась с ускорением, то дальние древние галактики были бы видны м меньшим красным... Читать дальше